“量子科学与工程”粤港澳大湾区联合实验室是为了践行和具体落实“粤港澳大湾区”国家战略，加强与港澳地区量子科技优势研究机构的深度合作与融合，而积极筹建的科研项目。目的是充分利用香港在国际开放与合作的区域优势，融合粤港澳大湾区的量子科技领域的优势研究力量，在深港科技创新合作区建设一个国际一流的交流合作与国际化人才培养基地、面向深港科学家共享共用的基础科学研究平台。

围绕国家量子科技优先发展的战略国策、粤港澳大湾区区域发展战略需求，聚焦于量子物态与新兴量子材料、量子计算与量子模拟、量子精密测量与量子网络、量子科技先进科学仪器自主研发/量子工程应用等领域的关键科学问题、颠覆性技术及工程应用方面的研究 。

2018年9月28日，量子研究院首次战略研讨会暨粤港澳大湾区量子联盟筹建讨论会在南方科技大学召开。陈十一校长、潘建伟院士、俞大鹏院士及省科技厅郑海涛副厅长、市科创委钟海副主任及来自粤港澳大湾区/全国量子科技优势机构的近百名代表出席。会议讨论了“粤港澳大湾区量子联盟”筹建事宜，起草了联盟章程。

2019年1月7日上午，研究院院长俞大鹏院士、南京大学祝世宁院士、广东省科技厅调研员钟自然、福田区副区长叶文戈、科创局局长共同主持召开了 “粤港澳大湾区量子联盟”成立大会，粤港澳大湾区量子联盟在长富金茂大厦正式成立。

2020年5月15日，福田区科创局张忠晖局长代表深港科技创新合作区委托深圳量子科学与工程研究院在粤港澳大湾区量子联盟基础上尽快落实建设“粤港澳大湾区”联合实验室，场地为长富金茂大厦第23层（办公、交流、会议）和富裕大厦（共享共用联合实验室平台）;启动经费由深港合作区尽快落实支持。

联合实验室团队成员精诚合作，成功申请了广东省重点领域研发项目、粤港科技创新联合资助专题等多个重大科研项目，共同开展量子重大科技专项攻关，并取得了多项重要科研成果。