在經典控制中 ,測量過程由各種測量儀表完成 ,其中的變換過程一般由相應的測量傳感器完成 。測量儀表可以由若干個傳感器以合適的方式聯接而成 ,共同完成變換 、選擇 、比較和顯示功能 。與經典控制中一樣 ,量子控制中測量的關鍵也是被測量和標準量的比較 。而量子控制中的可觀測量與量子力學中的相應自共軛算符對應 ,量子系統狀態的直接測量一般不易實現 ,需要把被測量按一定的規律轉變為便于測量的物理量 ,進而實現量子態的間接測量 。這一過程可以通過量子傳感器完成 。

所謂量子傳感器，可以從兩方面加以定義：

(1) 利用量子效應 、根據相應量子算法設計的 、用于執行變換功能的物理裝置 ;

(2) 為了滿足對被測量進行變換 ,某些部分細微到必須考慮其量子效應的變換元件 。

不管從哪個方面定義 ,量子傳感器都必須遵循量子力學規律 。可以說 ,量子傳感器就是根據量子力學規律 、利用量子效應設計的 、用于執行對系統被測量進行變換的物理裝置 。

與蓬勃發展的生物傳感器一樣,量子傳感器應由產生信號的敏感元件和處理信號的輔助儀器兩部分組成 ,其中敏感元件是傳感器的核心 ,它利用的是量子效應 。

隨著量子控制研究的深入 ,對敏感元件的要求將越來越高 ,傳感器自身的發展也有向微型化 、量子型發展的趨勢,量子效應將不可避免的在傳感器中扮演重要角色 ,各種量子傳感器將在量子控制 、狀態檢測等方面得到廣泛應用 。