尽管古人很难测准时间，但到了机械钟表的时代，人类已经可以用最精密的齿轮传动机械，将钟表上的“秒”与地球一个昼夜周期的1/86400对准到了极致。计时精度到了“每年误差仅1秒”这个量级，也就超过了地球自身拥有的最大基准——地球公转周期“一年”。
但没过多久，20世纪中叶出现的石英钟又带来了新一波精度的革命。石英钟以其简单的技术和低廉的成本，给人类计时的精度带来了颠覆性的突破，此时计时工具的误差区间甚至远远超越了人类的寿命，每千年才误差近1秒。很快，人类又进一步发明了原子钟，它的精度更是来到了讨论地球年龄时才用到的范围——每千万年甚至每亿年误差1秒。
时间测量精度的进步，从根本上来说，则是因为人们对于测量的认识变化。从摆钟开始，人类测量时间的原理其实就成了“数数”，确切说，是“数一个往复运动的周期数”——在一段预先设定的时间如1秒内一个稳定的往复运动循环的次数，在物理学上被称为“频率”。
因此，为了提高通过“数数”得到的“秒”的精度，我们只需要找到一个在1秒的时间内能往复更多次（频率更大）的运动形式，并让信号接收装置把运动的每一个循环都标记成数目。而在用传统的测量工具，比如尺子和天平时，看刻度或判断秤盘是否平衡这种主观判断，正是制约测量精度的最大瓶颈。
目前的国际单位制中，“秒”的定义用到的“铯频率”在109赫兹（GHz）的量级，也就是1秒内要数10亿次数——这对于古人来说，几乎是不可想象的。
如今，量子精密测量技术覆盖范围已经非常广泛，涉及国际单位制中的七个基本单位，除了时间单位外，还有长度、电流、温度、质量等基本单位基准的研制和精度提升；也涉及大量导出单位的精确测量，包括惯性、磁性、重力等量值的精确测量，以及基于量子技术的仪器研制及方法提升。
当然，量子精密测量技术也涵盖利用这些超精密仪器和技术对物理学基本规律检验和对基本物理常数精确测定等研究。
精度的跃迁背后，也留下了人类文明发展的痕迹，目前，世界上多个国家的研究机构和科技巨头们都在开展量子测量技术的工程化、小型化应用研究。可以预见，未来，量子测量技术还将会在通信、能源、航空等诸多领域发挥越来越重要的作用，并引领一代传感器的革命。
