量子計量時代!國網(wǎng)量子計量標(biāo)準(zhǔn)研究

2018年11月16日，第26屆國際計量大會在法國巴黎召開，經(jīng)包括中國在內(nèi)的53個成員國集體表決，全票通過了關(guān)于“修訂國際單位制(si)”的1號決議。新定義已于2019年5月20日正式生效!

量子測量技術(shù)具有不隨時間、空間和環(huán)境條件變化的高穩(wěn)定特點，對保證測量活動的準(zhǔn)確性與可靠性具有十分重要的意義。量子測量技術(shù)是以量子力學(xué)為理論基礎(chǔ)，運用相干疊加、量子糾纏等技術(shù)手段，對原子、光子等微觀粒子的量子態(tài)進(jìn)行制備、操控、測量和讀取，配合數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對電場、磁場、時間頻率等物理量的超高精度探測。

國家電科院電力量子測量平臺

國網(wǎng)量子計量標(biāo)準(zhǔn)研究

國網(wǎng)計量中心應(yīng)對量子化變革，積極推進(jìn)量子計量標(biāo)準(zhǔn)研究，開展基于物理常數(shù)的電學(xué)量值量子化基礎(chǔ)理論研究，建設(shè)以交直流量子電能為核心，以電壓、電阻、電流為輔助的量子電學(xué)最高標(biāo)準(zhǔn)。

開展電學(xué)量值量子化復(fù)現(xiàn)與溯源關(guān)鍵技術(shù)研究，探索扁平化電學(xué)量值溯源比對新模式，制定公司扁平化量值溯源與傳遞體系建設(shè)方案，推進(jìn)量子計量溯源技術(shù)落地應(yīng)用，保證在量子化變革中國網(wǎng)公司最高電學(xué)量值的長期準(zhǔn)確、可靠和等效一致性。

5月9日，中國電力科學(xué)研究院有限公司電力量子測量平臺正式投運。順應(yīng)國際單位制量子化變革，以建立電學(xué)量子計量基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)體系為目標(biāo)，開展量子測量理論科研攻關(guān)，建設(shè)電力量子測量平臺，助力實現(xiàn)量子測量核心技術(shù)的突破。

中國電科院在量子標(biāo)準(zhǔn)與量子傳感方面取得了多項成果，搭建了包含量子電壓、電流、電能、時間頻率標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)與量子電流互感器的電力量子測量平臺。電力行業(yè)首套量子電壓標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)通過自主研制的量子電壓電子式互感器校驗儀，解決了數(shù)字量溯源的難題。量子電流標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)基于光陰極電子槍與熒光探測技術(shù)，在電流強度、電流穩(wěn)定性等方面達(dá)到國際先進(jìn)水平。量子電能標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)將電能量值溯源至自然物理常數(shù)，提升了電能計量能力。

量子時間頻率標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)是以“三氫三銫”鐘組為核心的公司時間頻率最高計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，與國家時間頻率基準(zhǔn)偏差小于8納秒?；诮饎偸瘴簧牡牧孔与娏骰ジ衅鲗崿F(xiàn)了量子前沿技術(shù)在電力全電壓計量現(xiàn)場應(yīng)用。

據(jù)介紹，基于電力量子測量平臺，研究人員可孵化量子遠(yuǎn)程校準(zhǔn)、量子精密傳感、量子測量芯片等技術(shù)項目，研制一批電力量子基標(biāo)準(zhǔn)，建立電力量子量測標(biāo)準(zhǔn)體系，推動量子技術(shù)在電力行業(yè)全面應(yīng)用，助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)，助推電力計量邁入量子化時代。

網(wǎng)省量子計量應(yīng)用探索

在2023中國國際表計行業(yè)年度大會-電論壇上，國網(wǎng)陜西省電力有限公司營銷服務(wù)中心(計量中心)質(zhì)檢部現(xiàn)場室副主管梁潘為我們帶來了直流量子電能標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用。展現(xiàn)了國網(wǎng)陜西利用量子儀器直接測量，零鏈條直接溯源到物理常數(shù)的特性，解決直流電能計量裝置溯源問題。