物理量したい（`siunitx`）

\usepackage{siunitx}

\qty{数量}{単位}
\unit{単位}

物理量は、数値は斜体（イタリック）、単位は立体（ローマン）で書くことになっています。標準の数式モードでも書けますが、記述量が増えてしまいます。 siunitxパッケージを使うと、そんな物理量が簡単に書けてしまいます。

物理量（\qty）や単位（\unit）のほかに、数値（\num）、角度（\ang）、複素数（\complexnum）などのコマンドが定義されています。 SI基本単位系はもちろん、\microや\nanoなどのSI接頭辞、\ohmや\hertzなど組み立て単位なども定義されています。詳細はドキュメントを参照してください（$ texdoc siunitx）

\usepackage{physics}
\usepackage{siunitx}
\AtBeginDocument{\RenewCommandCopy\qty\SI}

\qtyコマンドは、physicsパッケージと干渉します。

physicsパッケージの\qtyは\pqtyコマンドで代用（というかこちらのほうが個人的に推奨）できるため、 siunitxを優先するように置き換えます。

物理量したい（`\qty`）

SuperKEKB加速器は周長が約\qty{3}{\km}の加速器です。
Belle II 測定器は重さが約\qty{1400}{\tonne}、縦横高さがそれぞれ約\qtyproduct{8 x 8 x 8}{\meter}の巨大な装置です。
\qty{7}{\GeV}の電子ビームと\qty{4}{\GeV}の陽電子ビームを衝突させ、大量のB中間子を生成します。

\qty{数値}{単位}コマンドで物理量をお手軽に表現できます。単位は国際単位系（SI単位系）とその組立単位、また非SI単位系ですが慣習的に使っている単位などが利用できます。

注釈

ドキュメントを確認すると v2では\SIと\siコマンドでしたが、 v3からはそれぞれ\qtyと\unitにしたそうです。以前のコマンドはまだ使えるようですが、新しい文書には新しいコマンドを使うとよいと思います。

パーセントしたい（`\percent`）

% エスケープが必要
30\%

% 表記ゆれがなくなる
\qty{30}{\percent}

パーセント記号も単位として用意されています。エスケープする必要がなくなってよいと思います。

電子ボルトしたい（`\unit`）

% 単位名
\unit{\electronvolt}
\unit{\mega\electronvolt}
\unit{\giga\electronvolt}
\unit{\tera\electronvolt}

% 省略した単位名
\unit{\eV}
\unit{\MeV}
\unit{\GeV}
\unit{\TeV}

「電子ボルト（eV）」は非SI単位系ですが、慣例的に利用してもよい単位のひとつです。素粒子物理学で使うエネルギーの単位で、メガ（M）、ギガ（G）、テラ（T）の接頭辞と合わせることが多いです。これらの接頭辞も含めて、話し言葉で使うような流れで表現できるようになっています。

基本単位したい

% メートル（長さ）
\unit{m}
\unit{\meter}
\unit{\metre}

% キログラム（質量）
\unit{kg}
\unit{\kilogram}
\unit{\kilo\gram}

% 秒（時間）
\unit{s}
\unit{\second}

% アンペア（電流）
\unit{A}
\unit{\ampere}

% ケルビン（熱力学温度）
\unit{K}
\unit{\kelvin}

% モル（物質量）
\unit{mol}
\unit{\mole}

% カンデラ（光度）
\unit{cd}
\unit{\candela}

SI基本単位は7つあり、いずれもsiunitxで定義されています。ひとつの単位に対して、sと\secondのように、記号と単位名の両方で定義されています。また、\meterと\metreはどちらも使えるようになっています。

組立単位したい

% ニュートン（力）
\unit{\newton}
\unit{kg.m.s^{-1}}
\unit{\kilogram \meter \per\second}
\unit[per-mode=symbol]{\kilogram \meter \per\second}

組み立て単位は、基本単位を組み合わせて定義される単位です。 \newtonのように専用のマクロが用意されているものもあれば、基本単位を\perなどでつなげて自分で組み立てることもできます。詳しくはtexdoc siunitxしてドキュメントを参照してください。

指数したい（`\num`）

% 数式モードを使った場合
$6.02 \times 10^{23}$

% siunitxを使った場合
\num{6.02e23}

指数表示はe（やE、d、D）を使った方法で記述できます。通常の数式モードに比べて、はるかに簡単です。

掛け算したい（`\qtyproduct`）

% 数式モード
$1.6 \text{cm} \times 2.3 \text{cm} \times 3.4 \text{cm}$

% siunitx
\qtyproduct{1.6 x 2.3 x 3.4}{\cm}

\qtyproductを使って、連続する物理量の掛け算を表示できます。数式モードの場合、掛け算の記号を表示するために\timesが必要ですが、siunitxの場合はx（エックス）でOKです。また、単位を\textで書く必要もありません。

べき乗したい

% 2乗
\unit{m^{2}}
\unit{\square\meter}
\unit{\meter\squared}

% 3乗
\unit{m^{3}}
\unit{\cubic\meter}
\unit{\meter\cubed}

% N乗
\unit{\meter\tothe{N}}
\unit{\raiseto{N}\meter}

単位に2乗（\square）や3乗（\cubic）をつけるためのマクロも定義されています。また、任意のべき乗を指定できるマクロもあります。

英語で物理量を説明するのに合わせて設計されているようで、単位の前につけるか、後につけるか、マクロ名が変化します。

表組したい（`S[table-format]`）

\begin{table}
  \caption{測定データ}
  \begin{tabular}{S[table-format=3.2] S[table-format=3.1]}
    \toprule
    { 長さ (cm)} & {質量 (kg)}\\
    \midrule
    12.34 & 5.6\\
    123.45 & 45.6\\
    1.23 & 0.9\\
    \bottomrule
  \end{tabular}
\end{table}

S列で表中の数値を揃えることができます。 table-formatオプションで揃えたい桁数を指定できます。

誤差したい

\qty{1.0(2)}{\GeV}
\qty{125.25(17)}{\GeV}

測定値の末尾に括弧で誤差を添える書き方（例：$1.0(2)$ GeV = $1.0 \pm 0.2$ GeV）ができます。実験物理でよく使う表記なので、そのまま\qtyに渡せると楽です。

範囲したい（`\qtyrange`）

\qtyrange{10}{20}{\GeV}
\numrange{10}{20}

\qtyrange{最小}{最大}{単位}でエネルギー範囲や質量範囲などを表現できます。単位のない数値だけの範囲には\numrangeが使えます。

複数の値を並べたい（`\SIlist`）

\SIlist{10;20;30}{\GeV}

セミコロン区切りで複数の値を渡すと、単位を重複させずに列挙してくれます。パラメーターを並べて紹介したいときに便利です。

角度したい（`\ang`）

\ang{90}
\ang{-30}
\ang{12;30;15}

\ang{角度}で度（°）表記の角度を書けます。セミコロン区切りで度・分・秒を指定することもできます。

書式設定したい（`\sisetup`）

\sisetup{round-mode=places, round-precision=2}
\qty{3.14159}{\meter}

\sisetupで有効数字の丸め方などをまとめて設定できます。文書全体やプリアンブルで一度指定しておけば、以降の\qtyや\numすべてに反映されます。

単位を定義したい（`\DeclareSIUnit`）

\DeclareSIUnit\jpsi{J/\psi}

\unit{\jpsi}

素粒子名のようにsiunitxに用意されていない単位も、\DeclareSIUnitで自分で登録できます。プリアンブルで一度定義しておけば、本文中では\unit{\jpsi}のように短く書けます。

物理量したい（siunitx）

物理量したい（\qty）

パーセントしたい（\percent）

電子ボルトしたい（\unit）

基本単位したい

組立単位したい

指数したい（\num）

掛け算したい（\qtyproduct）