山西大学量子光学实验室创建于1984年，在彭堃墀院士、谢常德教授带领下，实验室长期从事量子光学基础研究及光量子器件应用开发，是国内最早开展量子光学研究的单位之一。2002年实验室被评为量子光学与光量子器件国家重点实验室，2007、2012、2017年经评估为良好类实验室。科研团队2008年被评为国家自然科学基金委创新研究群体，2012年获二期延续资助。经过30多年发展，已建成能够开展国际前沿课题研究的实验平台，具有量子光学与光量子器件国家重点实验室、光学国家重点学科、物理学国家理科人才培养基地、山西省极端光学协同创新中心、原子分子物理国际合作联合研究中心等重要的支撑平台。在是我国该领域研究及人才培养的重要基地之一。

根据国际量子光学发展趋势，围绕国家重大战略需求，实验室主要开展三个方向研究工作：1）、量子光学基础和应用研究方向：以量子物理学为基础，运用现代光学与光电子学的实验手段，开展非经典光场及量子态的产生、调控与测量等研究，开拓量子资源在量子信息、量子计量等方面的应用。实验室经过长期积累形成自己的研究特色，在连续变量量子信息领域完成一系列创新性成果，达国际先进水平。2）、光与物质相互作用的量子效应研究方向：研究光与物质相互作用的量子规律，尤其是光场与冷原子分子作用的量子物理过程。利用在非经典光场、量子信息方面的研究优势，积极开展超冷原子分子、原子相干操控、单原子单分子控制与腔量子电动力学等研究，探索其中的新现象、新原理和新规律。3）、全固态激光技术和光量子器件研究方向：根据量子光学前沿科学问题研究的需求，开展光量子器件研究。研制各类高性能的全固态单频激光器、高质量的实用化量子光源及各种光量子器件；发展连续变量及混合型量子技术，建立实用化量子保密通信系统和量子网络系统，为国家高技术产业和国防安全提供重要的技术支撑。

科研团队现有中科院院士1名，国家杰出青年基金获得者3名，长江学者特聘教授3名，国家重大科学研究计划项目首席科学家4名，优秀青年基金获得者5名，其它各类省部级以上人才计划专家30余名。近五年，承担了包括国家重大研究计划项目（“973”项目），“863”项目，国家基金重点项目、创新群体项目、杰出青年基金、优秀青年基金、仪器专项、国际合作等120余项国家及省部级科研项目，在国内外重要学术期刊Nature及其子刊（Nature Phys.、Nature commun.）、Phys. Rev. Lett等发表论文450余篇。获2002年国家技术发明二等奖1项、2006年国家自然科学二等奖1项、授权国家发明专利50余项。

实验室重视国内外合作与交流，大力吸引国际创新力量和资源，积极探索多形式的多边交流与合作，鼓励研究组走出国门交流合作。实验室成立的“原子分子物理国际联合研究中心”已被科技部认定为国家国际科技合作基地，与美国NIST、马里兰大学、英国诺丁汉大学、法国国家科学研究中心、俄罗斯圣彼得堡大学、德国柏林自由大学以及美国密歇根大学开展了实质性的国际科技合作。以实验室为牵头单位的山西省“极端光学协同创新中心”，联合北京大学、华东师范大学、南开大学、浙江大学、中科院西安光机所、哈尔滨工业大学、中科院上海光机所等多家国内高水平科研单位，有效地整合了各参与单位的人才及资源，形成了合作与协同的研究平台。