近年来，科研人员通过光与原子相互作用导致能级间的量子相干，发现一些新的物理现象，如相干布居俘获（CPT）、电磁感应透明（EIT）等，这些现象在量子精密测量等领域有非常重要的理论和应用价值。EIT效应是指在双激光场作用下，量子态之间共振相干，激发路径之间的量子相干效应改变原子介质的吸收和色散光学属性，表现为介质对特定频率光的吸收系数发生改变。
里德堡（Rydberg）原子通常指外层一个电子被激发到高量子态（里德堡态）的原子，具有自然寿命长、能级间隔小、极化率高、对外界电场敏感等特点，其能级跃迁频率主要集中在微波频段，故非常适用于对微波电场信号的测量。
2010年以来，美国Oklahoma大学和德国Stuttgart大学研究小组基于微波电场与里德堡原子相干作用开展了大量的理论和实验工作。该小组已经通过实验手段在14.233GHz实现了灵敏度为30μVcm-1Hz-1/2的电场测量，利用里德堡原子跃迁精细能级实现了分辨率达0.5°的微波电场极化测量。
美国国家标准技术研究院（NIST）于2010年提出了基于量子效应的可溯源至SI基本量的电场精密测量研究计划，正在研制基于微波电场与里德堡原子相干作用标定射频微波场强的测量装置。目前NIST联合美国密歇根大学已完成了关键原理验证，但影响精密测量的诸多机理和实验手段尚未得到突破，测量不确定度尚未评定。