测量大型物体的小运动是比较容易的，但是当移动部件的尺寸为纳米级时，难度就会加大。精准测量微观物体的微小位移的能力，可用于检测微量的危险生物或化学试剂，完善微型机器人的运动，精准部署气囊，以及检测通过薄膜传播的极弱声波。
研究人员测量了一个黄金纳米颗粒的亚原子级运动。他们在这个黄金纳米颗粒和一个金片之间设计了一个宽约15纳米的小气隙来进行测量。这个间隙非常小，因此
纳米级位移测量系统
测量大型物体的小运动是比较容易的，但是当移动部件的尺寸为纳米级时，难度就会加大。精准测量微观物体的微小位移的能力，可用于检测微量的危险生物或化学试剂，完善微型机器人的运动，精准部署气囊，以及检测通过薄膜传播的极弱声波。
研究人员测量了一个黄金纳米颗粒的亚原子级运动。他们在这个黄金纳米颗粒和一个金片之间设计了一个宽约15纳米的小气隙来进行测量。这个间隙非常小，因此激光无法贯穿其中。
然而，光能表面等离子体激元，即电子组的集体波状运动，被限制在沿着这个黄金表面和空气之间的边界行进。
研究人员利用了光的波长，即光波的连续峰之间的距离。只要选择恰当的波长，或者说频率，激光就可以使特定频率的等离子体激元沿着间隙来回振动或起振，如同拨动吉他弦产生的混响。该方法虽然精度较高且易于实现，但该测量方法易受光源或反射率波动引起的光强变化的影响，从而降低检测精度。同时，当纳米颗粒移动时，它会改变间隙的宽度，并且还会像调谐吉他弦一样，改变等离子体激发共振的频率。
随着超精密加工和微电子制造技术的迅速发展，对精密测量技术及仪器提出了在毫米级的测量范围内达到纳米级精度的要求，例如超精密数控加工精度已达纳米量级，微电子芯片制造技术已是纳米级制造工艺，因此无论是超精密数控机床的运动测量与定位，还是集成电路芯片线宽等特征尺寸测量、光掩膜制作以及晶圆扫描工作台的运动测量与定位，均需要纳米级精度的精密测量仪器。此外，精密测试计量技术领域中，各种扫描探针显微镜、激光干涉仪、光栅尺和其他位移传感器等也离不开纳米级精度的精密测量仪器的校准或标定。纵观国内外40多年超精密机床发展史，可以总结出两大特点：一是大学和研究所保持着对超精密机床研究的持续热情，对高技术进行超前研究，对超精密机床产业化和商品化起着推动的作用。
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