洛伦兹不变性曾是物理学历史上重大的发现之一。在小尺度内,它被各种越来越精确的实验所验证。但是在大尺度情形下,近年来的一些观测暗示着可能存在一些异于常见的东西会破坏洛伦兹对称性。由于精密测量的常用工具-原子干涉仪能达到极高的精度,因此有可能通过精密测量实验找到洛伦兹对称性破缺的相关现象。本文首先回顾精密测量相关的基础知识,包括相位评估、量子干涉仪及纠缠的理论原理,并介绍与实验相关的有用纠缠态的判定标准。接着介绍了SU(2)干涉仪及常见的干涉仪操作。自旋压缩可以提高相位评估的灵敏度,我们对此作了细致的研究并引入了精密测量重要判据之一--纠缠判据。在对洛伦兹对称性及洛伦兹对称性破缺效应介绍的基础上,我们重点分析了标准模型延伸理论中描述的洛伦兹对称性破缺效应,并在这一理论框架下研究了最近利用原子或者离子来测量洛伦兹对称性破缺的精密测量实验。我们发现,目前进行的实验,有一部分可以利用纠缠提高测量精度,但是粒子数目不能太多,另一部分粒子数目可以做大的实验,又不易在粒子间产生纠缠,因此,都很难大幅度的改善测量精度。我们在本论文中研究了用来表征洛伦兹对称性破缺的正比于角动量平方项哈密顿量,并分析了测量它的方法。我们发现,使用自旋为1的Dicke态,可以在大数目的原子纠缠下,使用恰当的测量方法达到超越标准量子极限的精度。我们在本论文中也分析比较了标准模型延伸的理论框架下的洛伦兹对称性破缺效应与最近提出的等效原理量子形式中洛伦兹对称性破缺效应,发现目前实验所测的洛伦兹对称性破缺效应只是一种经典效应。洛伦兹对称性在现代物理中具有重要的地位,因此研究其是否破缺,特别是如何在实验中验证其是否破缺,对物理学未来发展具有十分重要的意义。