主要可实现低温、高压、强磁场、超快等多种综合极端条件，形成电输运性质、磁性、核磁共振、拉曼光谱、扫描隧道谱、太赫兹和红外光谱、角分辨光电子谱等多种物性测量平台。

其科学目标是在低温、高压、强磁场、超快等多种极端条件下研究样品的磁特性、输运性质、结构、谱学性质、力学性质和原子成像六大属性。根据激发源和物理相互作用机理不同，同一物理性质可以应用不同的实验手段进行测量。不同实验技术针对同一物理量的结果间既有可以相互印证的部分，也有不同之处，有助于从更全面的角度深入研究不同物理激发和相互作用下同一个物理性质的物理机理。

主要可实现亚毫开极低温实验条件、极低温极弱场超导量子计算条件、极低温强磁场自旋量子计算条件以及低温强磁场低维电子波谱学实验手段,形成超导、拓扑等量子态专用调控平台。

其科学目标在于认识和了解量子世界的基本现象和规律，通过开发新材料、构筑新结构、发现新物质态以及施加外场等手段对量子过程进行调控和开发在关联电子体系的物性与调控、纳米电子学、拓扑量子计算、超导量子计算等重要研究方向上突破经典调控的极限，建立全新的量子调控技术和量子器件。

主要可实现飞秒激光、阿秒激光、飞秒X射线及飞秒电子脉冲等超快光场，形成超快条件下的时间分辨谱学测量平台和时间分辨的结构成像平台。

其科学目标是通过对物质中的原子、分子、电子等微观粒子的动力学行为进行超高时空分辨测量和控制，从而实现对相关的物理、化学、生物医学等新现象、新机制的理解和发展。基于泵浦探测方法的时间分辨测量，其分辨率和能够研究的物质种类、状态以及测量范围，受限于超短脉冲源的种类、波长、脉宽、强度以及相应的穿透深度等。该平台可实现对样品表面特性及体效应的研究，在飞秒时间尺度上原子或晶格运动以及在阿秒时间尺度上的电子运动，在正空间的原子尺度分辨的时间分辨成像以及倒格矢空间晶格长程有序的细微变化等等，可以用于多种测量要求的超快科学综合研究。

其中微纳加工实验室主要提供测试所必须的微纳结构与器件的制备需求；样品预选和表征实验站主要提供样品的制备、处理和初步的常规表征，用来筛选高质量的样品；机械加工厂和电子学工厂主要为各功能模块的设计、制作及功能拓展等提供技术服务；低温液氦工厂主要提供液氦保障低温实验需求；高压用户辅助实验室主要为高温高压大体积材料研究平台提供样品的制备、处理和初步的常规表征。