郑州市低维量子材料及器件重点实验室于2020年9月获郑州市科技局批准立项建设，其前身是成立于2013年的中原工学院“低维量子材料计算与设计中心”。依托物理学河南省一级重点学科，以物理学、材料科学与工程和电子科学与技术等多学科交叉融合为基础，实验室瞄准量子调控等重大前沿科学问题和郑州市在量子材料及器件方面的重大战略需求，在量子材料与物理、微纳结构材料与应用、物理电子与光电信息三个方向开展研究。实验室致力于设计、制备微纳新结构，揭示新的量子效应，提出量子调控方法，进而发展新一代的光电器件，以期为技术创新提供科学积累，为河南省新一代信息技术跨越式发展提供技术支持。通过凝聚各方资源，建设成为在河南省有一定影响力的具有学科交叉、人才汇聚、管理科学、流动开放等特征的现代化科研创新平台。
实验室总建筑面积860平方米，设备资产总金额1800多万元。目前实验室共有科研人员37人，其中博士30人，教授5人，副教授16人，拥有河南省教育厅学术技术带头人、河南省青年骨干教师和河南省优秀基金获得者10余人。实验室下设量子物理与光电器件研究所和光电信息与传感技术研究所，拥有低维量子材料计算与设计、光电信息与量子物理、分子光谱与量子动力学三个校级科研创新团队，能够采用理论计算结合实验有组织地开展相关科学研究。
近年来，实验室在Advanced Materials、Physical Review A、Physical Review B等国内外知名物理学期刊发表SCI收录论文100余篇，承担国家自然科学基金项目15项、省部级项目20项，参与国际合作项目3项，横向项目28项，学科到账经费2000余万元，获得各类厅级以上奖励8项。科研成果已在河南凯旺电子科技股份有限公司等企业推广应用，为河南省新型量子信息技术、量子材料与器件、光电传感器以及光子集成芯片等领域的创新驱动发展提供重要支撑。
