Kvantemetrologi, del af læren om mål og vægt, som anvender kvantemekaniske effekter til definition eller realisering af en fysisk enhed. Ved at benytte kvantemekaniske fænomener, som med stor nøjagtighed kan reproduceres, opnås uafhængighed af en enkelt fysisk genstand. Eksempelvis er enheden for tid (sekund), elektrisk spænding (volt) og elektrisk resistans (ohm) defineret kvantemetrologisk. Ét sekund er defineret ud fra den frekvens, lys udsendes med ved overgang mellem to kvanteniveauer i cæsiumatomet. Én volt er bestemt ved Josephson-effekten, som er en makroskopisk kvanteeffekt i superledende dioder. Når dioden påvirkes af et mikrobølgefelt, opnås en kvantiseret elektrisk spænding, hvis værdi er uafhængig af materialet. Samme princip danner grundlag for realiseringen af ohm via kvante-Hall-effekten (se Hall-effekt), som observeres i kvantebrønde ved stærke magnetiske felter.