实验室将围绕构筑下一代高性能计算机原型器件目标，通过调控与操纵低维量子材料的自旋自由度，实现新材料、新原理微电子器件的构建，重点开展低功耗电子器件、量子计算芯片和光电互联芯片的研制，致力于解决当前计算机信息处理过程中的功耗大和速度瓶颈。实验室计划运用自旋电子、超导、量子光学材料的新物理原理和优势特性，设计和研制高性能、低功耗、抗干扰的新型量子信息器件，为新一代集成电路和未来信息存储、传输和逻辑计算量子芯片提供新途径。