教育教学

    2018年秋天举行的第26届国际计量大会在人类科学史，乃至整个文明史上留下了浓重的一笔。SI（基本）单位的新定义发生了根本性的改变。2018年10月举行的国际计量大会宣布了七个基本单位的新定义。 从20世纪下半叶开始，随着精密测试技术和量子物理学的发展，国际计量领域面临以量子物理为基础的自然量子基准取代实物基准的重大技术革命。上世纪，人类率先完成了“秒”和“米”的量子定义和基准复现装置。2018年，新的SI基本单位由基于实物基准或某种理想化的物理系统基准的定义，变革为基于基本物理常数的新定义。并且新的SI基本单位定义不规定单位复现的物理方法和装置，使得人类SI 基本单位的复现不确定度不再受限于定义本身，而可以随着科技水平的发展不断提升。这将对整个测试计量领域产生深远的影响。本课程正是为适应测试计量领域的这一重大技术革新而开设。课程将围绕七个物理基本单位，从测试计量方法的发展历程，到下一代国际单位制，从量子计量中的量子物理基础知识，到七个基本物理单位的量子化复现方法，较为全面的介绍了量子计量基本原理。并重点就量子计量技术在“甚长基线干涉测量(VLBI)”、“平方公里阵列射电望远镜(SKA)”、“全球导航卫星系统(GNSS)”、“引力波探测装置(LIGO)”、“扫描探针显微镜(SPM)”等大科学工程和装置中的应用进行讲授，使学生较为全面的掌握现代测试计量领域的量子计量学基础知识。课程共分11章：第1章介绍人类测试计量技术的发展历程和量值溯源与传递；第2章介绍量子计量学中的量子物理基础知识；第3章介绍下一代基于基本物理常数的下一代计量及尚处于研究阶段的各种基本物理量的量子定义；第4、6-10章分别就秒、米、伏特、欧姆、千克、摩尔、坎德拉、开尔文的量子化复现方法进行逐一介绍；第5、11章从应用角度介绍量值传递与溯源的纽带--高精度时间频率传输与同步，微纳尺度测量的不可或缺的工具-扫描探针显微镜。