量子计量基准
基本粒子的能级结构与物体的宏观参数并无明显关系，如果利用量子跃迁现象来复现计量单位，计量基准的稳定性和准确度可以达到空前的高度。量子跃迁现象可以在任何时间、任何地点用原理相同的装置重复产生，因此用量子跃迁复现计量单位对于保持计量基准量值的高度连续性也有重大的价值。习惯上, 此类用量子现象复现量值的计量基准统称为量子计量基准。
第一个付诸实用的量子计量基准是1960年国际计量大会通过采用的86Kr光波长度基准。其原理是利用86Kr原子在两个特定能级之间发生量子跃迁时所发射的光波的波长作为长度基准。
第二个量子计量基准是1967年在国际上正式启用的铯原子钟。此种基准用铯原子同位素133Cs在两个特定能级之间的量子跃迁所发射和吸收微波的高准确频率作为频率和时间的基准, 以代替原来用地球的周期运动导出的天文时间基准。
从20世纪80年代起, 人们不断探讨另一种更好的方法, 即用基本物理常数来定义计量基准的方法。国际计量委员会于1982年把长度单位米的定义改为“米是光在真空中在1/ 299792458 s的时间间隔内所行进的路程的长度”。在这样的定义中把真空中的光速视为恒等于299792458 m/s的无误差常数。也就是实际上把光速定义成了计量基准, 而米单位则成了导出单位。