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量子计量时代!国网量子计量标准研究


  来源: 环球表计 时间:2023-05-16 编辑:仪器仪表WXF
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量子测量技术具有不随时间、空间和环境条件变化的高稳定特点,对保证测量活动的准确性与可靠性具有十分重要的意义。量子测量技术是以量子力学为理论基础,运用相干叠加、量子纠缠等技术手段,对原子、光子等微观粒子的量子态进行制备、操控、测量和读取,配合数据处理与转换,实现对电场、磁场、时间频率等物理量的超高精度探测。


国家电科院电力量子测量平台


国网量子计量标准研究

国网计量中心应对量子化变革,积极推进量子计量标准研究,开展基于物理常数的电学量值量子化基础理论研究,建设以交直流量子电能为核心,以电压、电阻、电流为辅助的量子电学最高标准。

开展电学量值量子化复现与溯源关键技术研究,探索扁平化电学量值溯源比对新模式,制定公司扁平化量值溯源与传递体系建设方案,推进量子计量溯源技术落地应用,保证在量子化变革中国网公司最高电学量值的长期准确、可靠和等效一致性。


5月9日,中国电力科学研究院有限公司电力量子测量平台正式投运。顺应国际单位制量子化变革,以建立电学量子计量基础标准体系为目标,开展量子测量理论科研攻关,建设电力量子测量平台,助力实现量子测量核心技术的突破。


中国电科院在量子标准与量子传感方面取得了多项成果,搭建了包含量子电压、电流、电能、时间频率标准系统与量子电流互感器的电力量子测量平台。电力行业首套量子电压标准系统通过自主研制的量子电压电子式互感器校验仪,解决了数字量溯源的难题。量子电流标准系统基于光阴极电子枪与荧光探测技术,在电流强度、电流稳定性等方面达到国际先进水平。量子电能标准系统将电能量值溯源至自然物理常数,提升了电能计量能力。


量子时间频率标准系统是以“三氢三铯”钟组为核心的公司时间频率最高计量标准装置,与国家时间频率基准偏差小于8纳秒。基于金刚石氮空位色心的量子电流互感器实现了量子前沿技术在电力全电压计量现场应用。


据介绍,基于电力量子测量平台,研究人员可孵化量子远程校准、量子精密传感、量子测量芯片等技术项目,研制一批电力量子基标准,建立电力量子量测标准体系,推动量子技术在电力行业全面应用,助力新型电力系统建设,助推电力计量迈入量子化时代。


网省量子计量应用探索


在2023中国国际表计行业年度大会-电论坛上,国网陕西省电力有限公司营销服务中心(计量中心)质检部现场室副主管梁潘为我们带来了直流量子电能标准技术发展与应用。展现了国网陕西利用量子仪器直接测量,零链条直接溯源到物理常数的特性,解决直流电能计量装置溯源问题。

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