在这些全新领域的研究中，如果能根据新的研究设想，有机地组合现有实验技术和开发新的仪器功能，无疑对开展的研究工作具有很大的帮助，而做到这一点的关键在于自主研发仪器系统并拥有整个系统的核心技术。 为此，物理所国际量子结构中心的陈东敏研究员、薛其坤研究员、梁学锦副研究员在院创新经费的大力支持下，从2002年开始研制“超高真空低温强磁场双探针扫描隧道显微镜/谱系统”。该系统主要包括三个部分：低温强磁场双探针扫描隧道显微镜(STM)、超高真空原位样品制备系统、超快光谱测量平台。考虑到仪器在未来的功能扩展，一方面将探头和样品座安装在一个可方便拆卸的结构上，硬件上保证了可随时换上其它种类的测量装置进行特定性能的测试，另一方面整个控制系统的软硬件全部自己开发，为系统进一步改造和升级奠定了基础。在保证科研工作的前提下，他们根据科研的需要，不断地进行功能扩展，去年在此平台上完成了“非原位的微弱信号测试系统”。
今年，他们还获得了国家自然基金委仪器专项基金的资助，正在本仪器平台上研发极端条件双探针AFM系统，以进一步拓展本系统的应用领域，大限度地利用现有资源。测试专家组对系统进行了现场实际测试，结果表明该研制设备已基本达到和部分超过任务指标。这一系统的研制成功，不仅能够有控制地制备和生长纳米尺度上的结构，而且还可以原位地表征纳米结构的光学、电学和磁学性质，为开展自旋电子学和固态量子信息与量子计算等全新领域的研究提供了强大的实验手段。该项目是我国自主研发高精尖科学仪器的一个成功范例。