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? ? ? ?美國國家標準技術研究院（National Institute of Standards and Technology，簡稱NIST）目前正在開展一項名為“NIST on a Chip”的項目，該項目對NIST傳統的計量服務進行了巨大的革新，最終目標是將復雜耗時的測量服務從實驗室搬到用戶處，使得終端用戶可以在本地直接開展計量活動。為此，NIST正在研制可以直接分發給用戶的計量標準器，使得用戶能夠在各種應用場景下隨時隨地對國際單位(SI)系統進行精確的測量。?

? ? ? ?為了達到上述目標，滿足用戶各種應用場景，“NIST on a Chip”項目將研制基于量子效應的高精度，低功耗，低成本的芯片級計量標準器，通過不同的物理機理，這些標準器可以實現一系列量值的精確測量。?

? ? ? ?隨著諸多領域的飛速發展，傳統逐級傳遞計量方式的弊端日益凸顯，對生產和應用場景中的物理量直接實現精密標準級原位測量可以極大促進生產力的升級，從而增強各領域的經濟競爭力，開啟產業升級和技術發展的機會。除此之外，“NIST on a Chip”還兼具以下的優勢。?

? ? ? ?1.打破校準周期?

? ? ? ?目前，傳統的計量方法是基于量值的逐級傳遞所實現的。需要進行校準服務的用戶將定期向NIST送檢儀器設備，在NIST的實驗室內進行校準之后，再將儀器返回給用戶。而“NIST on a Chip”則計劃直接向用戶提供大規模生產的基于穩定量子效應的芯片級計量標準器，使得用戶在絕大多數情況下可以直接在本地進行校準工作，避免過長的校準周期，提高生產效率。?

? ? ? ?2.低生產成本?

? ? ? ?“NIST on a Chip”所研制的芯片級計量標準器都是基于集成電路和微機電工藝（MEMS）所制造的。測量不同物理量的芯片級計量標準器都可以使用通用的硅基片和工藝制造，從而有效地降低生產成本和集成在現有的系統中。

? ? ? ?3.集成組件?

? ? ? ?單個芯片級計量標準器還可以實現多物理量的精密測量，因為在基于量子效應的物理量測量中，不同的物理量最終都可以溯源至時間頻率。目前“NIST on a Chip”項目已取得了重大的進展，通過光與原子的相互作用對原子進行精細控制、微型光頻梳和光波導數據傳輸等一系列關鍵技術。