量子系统辨识（quantum system identification），工学-控制科学与工程-交叉学科中的控制-量子控制方面的条目，通过测取量子系统的零输入响应，或在有输入作用下测取输出响应，经过必要的数据处理与计算，估计出系统的未知参数、未知结构或者未知动态模型的技术。它是量子控制理论的重要分支。其主要目的是给出精确的量子系统模型，发现量子系统间的相互作用关系。与经典的系统辨识问题相似，量子系统辨识可分为“黑箱”辨识与“灰箱”辨识。“黑箱”辨识是指在未知量子系统模型的基础上仅通过测量系统的输入输出数据建立系统输入与输出的映射关系，即用该映射关系作为辨识出的系统模型。而“灰箱”辨识是指在给定带有未知参数或函数的量子系统模型基础上通过测量系统的输入输出数据估计模型中的未知参数或函数。这类辨识问题包括哈密顿量中未知参数的量子哈密顿参数辨识，由量子环境诱导的记忆核函数辨识、退相干函数量子环境辨识。