2024年6月1日起，我国的《非法定计量单位限制使用管理办法》开始正式施行。管理办法明确，国家实行法定计量单位制度，国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位为国家法定计量单位。任何单位和个人应当按照有关法律法规、强制性标准和计量技术规范的要求正确使用计量单位。国家明令禁止的非法定计量单位不得使用，其他非法定计量单位应当限制使用。

早在1875年5月20日，17个国家就在法国巴黎签署了《米制公约》，这标志了国际测量体系和计量标准的统一（《米制公约》逐渐演变成我们所熟知的国际单位制（SI））。

量子时代的“度量衡”

随着量子信息技术的不断进步，科学家们已经成功地利用量子精密测量，对一些基础物理量进行了超高精度的测量，并且彻底改写了国际单位制的定义方式。

早在2018年11月，第26届国际计量大会就决定，将量子化的自然常数作为新的测量基准，来替代传统的物理单位标准原器，而新的量子化定义方式已于2019年5月20日正式生效。

这意味着，国际单位制已经彻底摆脱了传统的实物基准，并且全面进入了量子化的新时代。采用全新量子化定义的国际单位制，将全部建立在恒定不变的自然常数上，因而具有绝对的稳定性和超高的测量精度。

那么，我们为什么要说全新的国际单位制，是建立在恒定不变的自然常数上的呢？让我们来看看它们各自的定义。

目前，全新定义的国际单位制包括7个基本物理量，它们分别是长度、质量、时间、电流、温度、物质的量、发光强度，而相应的基本单位依次为：米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（mol）和坎德拉（cd）。

采用全新量子化定义的国际单位制物理量（作者自制）

在全新的量子化的定义生效前后，国际单位制的物理量单位大小不会发生显著的变化。也就是说，现在所定义的1秒钟还是无限地接近原先定义的1秒钟，但是时间的测量基准却建立在恒定不变的自然常数之上，从而具有极高的稳定性和测量精度。

那如今的基准究竟和之前的基准有什么样的区别？国际单位制究竟为什么会有如此巨大的改变？

传统精密测量的局限

精密测量可被划分为经典精密测量和量子精密测量这两大类。

对于经典精密测量而言，它的物理测量基准是人造的测量工具，例如我们日常所接触到的石英钟（时间精密测量）、光学显微镜（长度精密测量）以及电子分析天平（质量精密测量）等。测量工具能有效分辨的最小数值，也被称为测量工具的分辨率，由相邻的两个最小刻度之差来决定。

举个例子，我们使用的标准毫米尺，其相邻的两个最小刻度之差为1毫米，即标准毫米尺的分辨率为1毫米（1000微米），还远远没有达到精密测量的要求。而标准的光学精密显微镜，其分辨率通常在0.2—0.4微米。因此，标准的光学精密显微镜可以归类为经典精密测量方案。

我们的很多实验都使用到了这些人造测量工具，然而，人造的测量工具不可能绝对精准，总是不可避免地存在系统误差。此外，在实际使用测量工具的过程中，由于测量结果的读取也无法通过无限次测量来逼近真实值，因而也存在相应的随机误差。这就意味着，以人造测量工具为测量基准的经典测量方案的测量结果，会存在测量不稳定等现象。

更重要的是，经典精密测量方案的测量精度受限于测量工具的分辨率，其自身的测量精度不可能无限提高。因此，科学家们将研究的目光转移到了更加强大的量子精密测量上。