实验室依托浙江理工大学物理学系，瞄准我国未来量子科技和信息技术的重大需求，围绕量子物态调控、复杂光场调控、精密测量物理三个主攻方向的关键科技问题开展基础性、战略性和前瞻性探索研究和关键技术攻关：①量子物态调控方面聚焦相互作用量子系统中低维拓扑量子材料的制备和拓扑物态的调控，在量子资源利用方面形成研究优势；②复杂光场调控方面聚焦新型结构光场及光信息处理、偏振光成像探测等，在结构光场矢量时空多维调控、智能化偏振日盲深紫外成像探测等方面形成特色；③精密测量物理方面聚焦精密测量基本问题，利用纠缠和压缩等量子性质提高量子传感器的敏感度和准确性，研制新型精密测量仪器，解决高精度测量难题。实验室拥有国家级及省部级以上人才20余人，拥有“微纳驱动、测量及其应用”教育部创新团队和3个浙江省省级创新团队。已取得的标志性成果包括：①在量子物态调控方面，提出了旋量调控方法实现高自旋-轨道角动量耦合方案：发表在PRL上，方案被国际上两个实验室验证；②在复杂光场调控方面，首次实验产生了复杂结构矢量涡旋奇点光场，论证了自由空间线偏振和圆偏振相互转化的灵活操控，获浙江省自然科学二等奖；③在精密测量物理方面，提出了多参数量子精密测量中测量误差之间测不准关系，发表在PRL上，被同行以“陆王不等式”命名；研制的激光相调差动干涉仪被国家计量院采纳作为计量标准器，激光合成波长干涉纳米位移测量方法及应用获得国家发明二等奖。实验室以攻克量子物态与光场调控领域若干关键问题作为发展目标，包括基于新量子物态调控，解决精密测量物理中超越标准量子极限的重大理论问题，研制新型测量仪器，解决高精度多参数同时测量难题。