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测得准才华造得精！同济团队为纳米制造铸“精准标尺”｜国家科技前进奖一等奖
，，，，，，welcome仙踪林online

今天
，，，，，，由同济大学物理科学与工程学院程鑫彬教授领衔完成的项目“量子化光晶格常数的纳米计量要害手艺及集成电路应用”荣获2025年度国家科学手艺前进奖一等奖。。历经二十余年攻关
，，，，，，项目团队制造出一系列纳米级长度和角度国家一级标准物质
，，，，，，为集成电路等纳米制造领域提供了用于仪器校准与标定的“精准标尺”。。

计量是丈量的科学及应用。。只有测得出
，，，，，，才华造得出；；；；；；只有测得准
，，，，，，才华造得精。。纳米计量是实现纳米制造准确性的条件和包管。。项目团队捉住国际单位制（SI）量子化厘革的机缘
，，，，，，发明了量子化光晶格常数的纳米计量手艺
，，，，，，缩短了纳米计量转达链
，，，，，，提升了扁平化水平
，，，，，，更适用于解决工业应用问题。。

基于量子化光晶格常数的纳米标尺高精度制造手艺

让“冷原子”精准有序排列

一把精准的量子化纳米标尺
，，，，，，其刻度归根结底由原子组成。。原子在牢靠位置
，，，，，，只有排列得越整齐
，，，，，，刻度才越精准
，，，，，，纳米标尺就越准确。。？？？墒
，，，，，，怎样让亿万个原子准确匀称一致地排列到量子化常数的牢靠位置上呢？？？？

项目团队立异接纳了“量子化光晶格”手艺。。“量子化”
，，，，，，源于铬原子在真空中的量子跃迁波长——自然的量子化纳米常数。。使用光频梳把激光锁定在这个量子化波长上
，，，，，，两束相向而行的激光便在空间中叠出一列明暗相间、周期恒定的驻波
，，，，，，这就是“量子化光晶格”——宛如一副用光铸成的“模具”
，，，，，，格点周期（即晶格常数）恰恰即是量子化激光波长的一半
，，，，，，与铬原子的量子化跃迁波长这一自然常数牢牢“锁定”。。

随后
，，，，，，经激光横向冷却而“清静”下来的铬“冷原子”穿过光晶格
，，，，，，被光场逐一指导、落位到格点之上
，，，，，，在基底上生长出一排排整齐的刻线。。？？？潭炔皇腔悼坛隼吹
，，，，，，而是原子照着自然界常数这张“图纸”自己“站”出来的——机械会磨损、会漂移
，，，，，，但自然界常数不会
，，，，，，因现在度自然就是精准的、一致的。。

基于量子化光晶格常数制造纳米标尺的细密装置

基于上述原理
，，，，，，项目团队建设了量子化光晶格物化为直接溯源光栅标准（纳米标尺）的超稳制造手艺和装置
，，，，，，系列光栅获批5项国家一级标准物质。。纳米长度标准物质的三年恒久稳固性、样品间一致性均抵达皮米量级（千分之一纳米）水平
，，，，，，还首次建设了我国纳米标准下的角度标准物质。。精准的“纳米标尺”可为集成电路等先进纳米制造的校准与标定提供有力支持。。

让“纳米标尺”直达工业现场

古板纳米计量为纳米制造工业提供校准和标定
，，，，，，需要多级的量值转达
，，，，，，好比一场“接力赛”
，，，，，，每“接力”一次
，，，，，，累积误差就会增添。。量子化光晶格常数铸出的“纳米标尺”
，，，，，，是具备复现“米”界说功效的标准物质
，，，，，，无需层层“接力”
，，，，，，可以实现工业现场一步校准、直接溯源
，，，，，，更适用于“扁平化、嵌入式、小型化”等现场应用需求强的场景。。该效果作为焦点手艺之一
，，，，，，支持实现“我国首批高端仪器装备计量测评装置研制乐成”。。

2024年1月
，，，，，，经国家市场监视治理总局批准
，，，，，，以同济大学为主体的“国家集成电路微纳检测装备工业计量测试中心（上海）”正式启动筹建
，，，，，，成为天下集成电路领域首批获批筹建的国家级工业计量测试中心之一；；；；；；研究团队也获评首批“国家级计量立异团队”。。陪同着国际计量学界“计量单位量子化”与“量值转达扁平化”的生长趋势
，，，，，，项目组基于量子化光晶格常数为纳米制造铸造的“精准标尺”
，，，，，，作为支持先进纳米制造的质量基础和共性要害手艺之一
，，，，，，将一直迸发蓬勃生气
，，，，，，有力支持纳米制造工业高质量生长。。