四大力学都有其经典与量子相对应。经典力学对应量子力学，经典电动力学对应量子电动力学，经典统计力学对应量子统计力学，经典场论对应量子场论。唯一的例外就是经典热力学，目前通常的物理专业课程中还没有量子热力学。
在国际单位制中有7个基本单位，其中6个已经可以在微观的原子层面定义。唯一的例外是温度，定义它所采用的玻尔兹曼常数，或者水的相变点，是相对宏观的。我们还无法采用一个更加微观的实验手段来定义温度。
按照热力学的语言，温度反映的是分子的平均动能，而那些难以定义动能的系统，比如自旋系统，它的温度依赖性在这个定义下显得非常晦涩。又或者按照能均分定理，每一个自由度贡献，对于较为复杂的大分子，这个定义也是失效的。系综理论将系统的温度归结为由环境来决定，但环境本身是一个相对模糊的概念，环境的温度由谁来提供，没有解释。
归根结底，熵难以被实验测定是根本原因。因为强度量一般难以向微观推广，除了温度，压强、化学势的测定方法也相对宏观唯象。作为与温度相对应的广延量，如若熵能在微观层面被准确测定，我们就可以利用能量对熵求导来获得温度。然而经典统计力学利用状态数来定义熵，令这一想法难以实施。
近年来，伴随着量子信息的迅速发展，测量纠缠熵已经不存在原则性的技术障碍。是否能够利用这一新技术来重新诠释热力学中的温熵关系呢？这就涉及如何在量子力学框架内重新定义热，量子热力学这一古老命题因此重焕生机。