در فیزیک معاصر دو مساله بسیار بنیادی، یعنی "مساله اندازه‌گیری" و "مساله گرانش کوانتوم"  وجود دارد. بنظر می‌رسد که پیشرفت اساسی در فیزیک نظری در گرو یافتن پاسخ برای این مسائل است. پژوهش های اخیر در سطح جهانی نشان داده است که مطالعه دقیق "چارچوب های مرجع کوانتومی"  احتمالا می تواند در حل هر دو مساله موثر باشد و حتی ارتباط درونی این دو مساله را آشکار کند. لذا در چند سال اخیر در سطح جهانی جریان های پژوهشی قابل توجهی در این موضوع ایجاد شده است. با توجه به اهمیت بنیادی این زمینه، شایسته است در سطح کشور نیز به این موضوع بطور جدی پرداخته شود.

در فیزیک، هر مشاهده ای نسبت به یک چارچوب مرجع انجام می شود. درواقع به نظر می رسد که حالت دینامیکی یک سیستم فیزیکی معنای مطلقی ندارد، بلکه نسبت به یک چارچوب مرجع تعریف و اندازه گیری می شود. یک چارچوب مرجع، انتزاعی از یک سیستم فیزیکیِ ایده آل است. برای مثال در فیزیک کلاسیک، یک جسم صلب ایده آل می تواند به عنوان یک چارچوب مرجع برای تعریف فواصل فضایی نسبی و جهت گیری اشیاء دیگر در نظر گرفته شود. نتایج حاصل از اندازه گیری در چارچوب های مرجع مختلف با تبدیلات مختصات مناسب به هم مربوط می شوند. این تبدیلات شامل چرخش های فضایی، انتقال در فضا و زمان، و حرکت نسبی چارچوب ها است. اصل نسبیت تاکید می کند که اگرچه توصیف حالت فیزیکی یک سیستم در چارچوب های مرجع مختلف می تواند متفاوت باشد، اما قوانین فیزیک در تمام چارچوب های لخت یکسان هستند. به عبارتی صریح تر، در فیزیک غیر نسبیتی، قوانین دینامیکی تحت تبدیلات گالیله و در فیزیک نسبیتی، تحت تبدیلات لورنتس ناوردا درنظر گرفته می شوند. اما باید توجه داشت که چارچوب های مرجعی که توسط تبدیلات معمول گالیله یا لورنتس توصیف می شوند، موجوداتی کلاسیک (غیرکوانتومی) هستند. این را می توان به سادگی از این نکته دریافت که مکان و سرعت نسبی مبدا این چارچوب ها به طور همزمان در این تبدیلات ظاهر شده اند، چیزی که بنابر فهم استاندارد از روابط عدم قطعیت، در سطح کوانتومی ممنوع است. با این حال، از آنجاکه در هر موقعیت آزمایشگاهی واقعی، چارچوب مرجع از طریق یک سیستم فیزیکی محقق می شود، لذا انتظار می‌رود که مانند هر سیستم فیزیکی، چارچوب های مرجع نیز در نهایت طبق قوانین مکانیک کوانتومی رفتار کنند. آیا می توان یک سیستم کوانتومی را به عنوان یک چارچوب مرجع در نظر گرفت؟ و اگر چنین است، چنین چارچوبی چه توصیفی از جهان ارائه می دهد؟ این پرسش به چند دلیل چالش برانگیز است. بطور خاص باید این امکان را درنظر گرفت که یک چارچوب مرجع کوانتومی می تواند نسبت به یک چارچوب مرجع دیگر در یک حالت برهم نهی باشد، مثلا در برهم نهی ای از چند سرعت (تکانه)، و یا چارچوب "سکون یک الکترون" ممکن است نسبت به یک آزمایشگاه بزرگ مقیاس، در یک حالت برهم نهی از چند مکان یا چند سرعت باشد، و در چنین چارچوب مرجع کوانتومی ای به عنوان مثال می توان پرسید که زمان به چه میزان کند می شود؟ یا ذره ای دیگر در چه حالتی قرار دارد؟ از این رو، رابطه بین دو چارچوب مرجع بیشتر از یک تبدیل مختصات ساده بین چارچوب های مرجع کلاسیک است و اساساً به یک رابطه کوانتومی تبدیل می شود. بنابراین به نظر می رسد که تبدیل های استاندارد چارچوب های مرجع کلاسیک را می بایست به عنوان تقریبی برای مجموعه ای بنیادی تر از تبدیل ها درنظر گرفت. فرمولبندی دقیق تبدیلات بین چارچوب های مرجع کوانتومی، مساله ای چالش برانگیز به قدمت بیش از نیم قرن است: برخی از اولین تلاش ها برای فرمولبندی این مفهوم توسط آهارنوف و همکارانش انجام گرفته است. با این حال، در سال های اخیر پیشرفت های بسیار مهمی در این زمینه رخ داده است. که نوید بخش جهت های هیجان انگیز جدیدی برای پژوهش در فیزیک بنیادی است. به عنوان مثال، تبدیلات بین چارچوب های مرجع کوانتومی، می تواند به تعمیم مفهوم هموردایی نسبیتی قوانین فیزیک (اصل نسبیت) و همچنین به گسترش اصل هم ارزی منجر شود. چنین تعمیم هایی علی الصول ممکن است به مسیر جدیدی برای یافتن یک نظریه کوانتومی سازگار برای گرانش منجر شود. بعلاوه مفهوم چارچوب مرجع کوانتومی ارتباط بسیار نزدیکی با مفهوم "مشاهده گر" در نظریه کوانتومی دارد و لذا مطالعه آن ممکن است در حل "مساله اندازه گیری" نیز موثر باشد. علاوه بر اهمیت مفهوم چارچوب مرجع کوانتومی در مسائل بنیادی فیزیک، این مفهوم می تواند به توسعه فناوری های کوانتومی آینده کمک کند.