内容简介

量子计量学始于20世纪后半叶，的国际单位制（SI）中7个基本物理量全部基于量子技术。本书系统介绍了SI演变和量子计量学的发展，从概述量子计量学的理论基础开始，介绍了基于自然常数的新SI发展过程，描述了基于量子技术的电压、电阻、频率、长度和质量标准的理论和实际复现方法，介绍了纳米结构中的电导和热导量子化研究进展，也对应用量子效应的扫描探针显微镜、超导量子干涉器件（SQUID）及噪声温度测量、电子泵和旋转栅等电子元件，以及电流标准和电容标准、卫星导航系统发展进行了阐述。 本书原著由波兰波兹南理工大学电子学教授瓦尔德马尔•诺罗基博士编写。本书可供计量院和高科技领域工业实验室等计量实验室人员参考，也可作为电气工程、机械工程和化学专业学生的计量学教材。

目录

第1章 量子计量学理论基础 1.1 简介 1.2 薛定谔方程和泡利不相容原理 1.3 海森堡不确定性原理 1.4 测量分辨力极限 参考文献 第2章 度量、标准和单位制 2.1 计量体系的历史 2.2 1960年的国际单位制（SI） 2.3 长度的计量和标准 2.4 质量的计量和标准 2.5 时钟和时间的计量 2.6 温标 2.7 电学量的标准 参考文献 第3章 新的单位制——2018年的国际单位制 3.1 向新单位制发展 3.2 用于SI的基本物理常数 3.3 千克、安培、开尔文和摩尔的新定义提案 3.3.1 千克的新定义提案 3.3.2 安培的新定义提案 3.3.3 开尔文的新定义提案 3.3.4 摩尔的新定义提案 3.4 2018年的SI 3.4.1 定义 3.4.2 单位 3.4.3 有关2018年SI的讨论 3.5 在SI中安培和其他电学单位定义的实际复现 3.5.1 简介 3.5.2 安培的实际复现 3.5.3 SI电学导出单位的实际复现 3.5.4 磁导率μ0及相关量 3.6 SI千克定义的实际复现 3.6.1 千克的定义 3.6.2 通过比较电功率和机械功率来实际复现千克 3.6.3 用X射线单晶硅密度法实际复现千克 3.7 SI开尔文定义的实际复现 3.7.1 开尔文的定义 3.7.2 通过原级测温实际复现开尔文 3.7.3 声学气体测温 3.7.4 辐射测温（1235K及以上） 3.7.5 极化气体测温 3.8 SI摩尔定义的实际复现 3.8.1 摩尔的定义 3.8.2 以最小不确定度实际复现摩尔定义 3.9 量子计量三角形和金字塔 参考文献 第4章 量子电压标准 4.1 超导 4.1.1 超导材料 4.1.2 超导理论 4.1.3 超导体的特性 4.2 约瑟夫森效应 4.3 约瑟夫森结 4.4 电压标准 4.4.1 基于惠斯顿电池的电压标准 4.4.2 直流电压约瑟夫森标准 4.4.3 交流电压约瑟夫森标准 4.4.4 华沙中央计量局（GUM）的电压标准 4.4.5 GUM标准和BIPM标准的比对 4.4.6 精密比较仪电路 4.5 超导数字电路 4.5.1 半导体数字电路的未来发展 4.5.2 具有约瑟夫森结的数字电路 4.6 约瑟夫森结的其他应用 4.6.1 压频转换器 4.6.2 太赫兹辐射源 参考文献 第5章 SQUID磁通检测器 5.1 磁通的量子化 5.2 RF-SQUID 5.2.1 RF-SQUID等式 5.2.2 RF-SQUID测量系统 5.3 DC-SQUID 5.3.1 DC-SQUID等式 5.3.2 DC-SQUID的能量分辨力和噪声 5.3.3 DC-SQUID的参数 5.4 DC-SQUID测量系统 5.4.1 测量系统的运行 5.4.2 输入回路 5.4.3 双SQUID测量系统 5.4.4 附加正反馈的SQUID测量系统 5.4.5 数字SQUID测量系统 5.5 纳米SQUID 5.5.1 磁信号和干扰 5.5.2 生物磁研究 5.5.3 材料的无损检测 5.6 SQUID噪声测温 5.6.1 R-SQUID噪声温度计 5.6.2 DC-SQUID噪声温度计 5.6.3 SQUID的其他应用 参考文献 ......