Quack studierte ab 1966 Chemie an der TH Darmstadt mit dem Vordiplom 1969, war 1969/70 als Stipendiat des Deutschen Akademischen Austauschdienstes an der Universität Grenoble und danach an der Universität Göttingen, wo er 1971 sein Diplom erhielt. Ab 1972 war er an der École polytechnique fédérale de Lausanne, an der er 1975 bei Jürgen Troe promoviert wurde. 1973 war er auf einer Sommerschule für Quantenchemie bei Per-Olov Löwdin in Uppsala und 1976/77 als Post-Doktorand bei William H. Miller in Berkeley. Danach war er in Göttingen, wo er sich 1978 habilitierte, und 1982 wurde er Professor an der Universität Bonn. Seit 1983 ist er ordentlicher Professor für Physikalische Chemie an der ETH Zürich, an der er 1986/87, 1991/92 und 2006/07 das Labor für Physikalische Chemie leitete.
2005 war er Miller-Gastprofessor in Berkeley. 2011/12 war er Vorsitzender der Bunsen-Gesellschaft.
Seine Gruppe untersucht sowohl theoretisch als auch experimentell (mit hochauflösender Infrarotspektroskopie, Multiphoton-Anregung und zeitaufgelöster Spektroskopie) die quantenmechanische Kinetik von Molekülen. Sie untersuchten die Dynamik von Tunnelprozessen und Verletzung der Paritätssymmetrie (aufgrund der schwachen Wechselwirkung im Standardmodell) in chiralen Molekülen. Insbesondere zeigte er, dass der erwartete Effekt aus Paritätsverletzung ein bis zwei Größenordnungen größer als bis dahin angenommen war und prinzipiell durch Präzisionsmessungen in der Molekülphysik an Enantiomeren detektierbar ist.
2002 bis 2011 war er Mitglied des Nationalen Forschungsrats der Schweiz.
Schriften
Detailed symmetry selection rules for reactive collisions, Molecular Physics, Band 34, 1977, 477–504
mit J. Troe: Current aspects of unimolecular reactions, Internat. Reviews in Physical Chemistry, Band 1, 1981, S. 97–147
mit D. W. Lupo: IR-laser photochemistry, Chem. Rev., Band 87, 1987, S. 181–216
Structure and dynamics of chiral molecules, Angewandte Chemie, Band 101, 1989, S. 588–604
Infrared laser chemistry and the dynamics of molecular multiphoton excitation, Infrared Physics, Band 29, 1989, S. 441–466
Spectra and dynamics of coupled vibrations in polyatomic molecules, Annual Review Phys. Chem., Band 41, 1990, S. 839–874
Molecular quantum dynamics from high resolution spectroscopy and laser chemistry, J. Mol. Struct., Band 292, 1993, S. 171–195
Infrared laser chemistry, Infrared Phys. Technol., Band 36, 1995, S. 365–380
Molecular infrared spectra and molecular motion, J. Mol. Struct., Band 347, 1995, S. 245–266
mit A. Bakasov, T. K. Ha: Ab initio calculation of molecular energies including parity violating interactions, J. Chem. Phys., Band 109, 1998, S. 7263–7285 (Erratum J. Chem. Phys. 110, 1999, S. 6081)
Intramolekulare Dynamik: Irreversibilität, Zeitumkehrsymmetrie und eine absolute Moleküluhr, Nova Acta Leopoldina, 81, 1999, 137–173
mit Jürgen Stohner: Influence of parity violating weak nuclear potentials on vibrational and rotational frequencies in chiral molecules, Phys. Rev. Lett., Band 84, 2000, S. 3807–3810
How important is parity violation for molecular and biomolecular chirality ?, Angewandte Chemie, Band 41, 2002, S. 4618–4630
Molecular spectra, reaction dynamics, symmetries and life, Chimica, Band 57, 2003, S. 147–160
mit J. Stohner: Parity violation in chiral molecules, Chimia, Band 59, 2005, S. 530–538
mit J. Stohner, M. Willeke: High-resolution spectroscopic studies and theory of parity violation in chiral molecules, Ann. Rev. Phys. Chem., Band 59, 2008, S. 741–769
Herausgeber mit Frédéric Merkt: Handbook of High Resolution Spectroscopy, 3 Bände, Wiley 2011
darin von Quack: Fundamental symmetries and symmetry violations from high resolution spectroscopy, Band 1, Kapitel 18