低维量子物理国家重点实验室（以下简称“实验室”）依托清华大学物理系，2011年10月获科技部正式批准进入建设期，2013年9月顺利通过科技部验收，2015年6月参加科技部评估并被评为“优秀类实验室”。实验室始建于1983年，以单原子/分子检测为研究方向，首任学术委员会主任是“两弹一星”元勋王大珩院士，首任实验室主任是陈瓞延教授。2001年，实验室成为教育部重点实验室，研究方向拓展为原子分子物理和纳米科学，并在2004年和2009年教育部重点实验室的评估中连续被评为“优秀”。2007年，实验室更名为低维量子物理实验室，研究方向涉及凝聚态物理、原子分子物理和光学三个二级学科。 

       实验室现任主任为王亚愚教授，学术委员会主任为张泽院士。实验室拥有一支在低维量子物理相关领域有较强实力的科研队伍。实验室现有固定成员83人，其中中国科学院院士8人（陈难先、范守善、顾秉林、李家明、王崇愚、薛其坤、朱邦芬、段文晖），国家级人才称号获得者22人，国家级青年人才称号获得者25人，国家级人才基金获得者19人。

       实验室以低维量子体系为研究对象，瞄准国际最新科学前沿和关键科学技术问题，研究低维量子材料与结构的制备和纳米尺度上的控制动力学，致力于精密极端条件下的量子输运、精密扫描探针显微技术和精密光学测量技术的发展，通过理论与实验的密切合作，探索低维量子体系的新奇量子现象、量子调控的新原理和新方法，探索低维量子体系在未来信息技术和能源技术的应用。具体研究内容包括： 

      （1）低维量子材料与结构的制备和生长动力学研究；（2）精密极端条件实验技术和方法研究；（3）低维量子体系的新奇量子现象研究和应用；（4）低维量子体系的设计与基础理论研究 。

       实验室建设了“精密量子输运”、“精密光学测量”、“扫描隧道显微学”、“材料生长与微器件加工”、“理论与计算模拟中心”和“超导技术研发中心”6个研究平台。实验室拥有电子束曝光机、分子束外延设备、超低温扫描隧道显微镜、低温超导真空显微镜、磁学综合测量系统、离子刻蚀机等价值超过200万人民币的大型仪器设备共计39台，50万以上大型仪器设备的总价值共计约2.7亿元人民币。