近日，吉林大學物理學院量子光學實驗室在實驗平臺建設上取得重要進展，初步搭建起了一套磁光俘獲（MOT）冷原子系統，並於5月9日成功觀測到了溫度約為幾百uK的冷原子團。
冷原子物理是近年來最熱門的物理學前沿問題之一，且與量子光學研究密不可分。目前，國內僅有10餘個學術團隊能夠開展與冷原子相關的實驗研究。這套冷原子系統的建立，標誌著吉林大學物理學院量子光學實驗室在技術手段上的進一步完善，具備了以熱原子蒸汽、低溫固體材料、原子束和冷原子等不同介質開展量子光學實驗研究的能力，將有更多機會承擔國家重大科研課題，並在前期工作基礎上不斷做出具有國際影響的創新成果。
光場不僅具有能量，而且具有動量。雷射冷卻原子，從本質上講是在原子與光子的動量交換過程中原子的動量被降低，從而降低原子的運動速度。實驗中利用頻率紅移的兩兩對打的六束雷射與熱運動的原子相互作用。由於都卜勒效應，運動的原子感受到迎面而來的雷射頻率升高而接近原子的共振頻率，導致原子強烈吸收光子，然後通過自發輻射過程隨機輻射光子。自發輻射的方向是隨機的，平均來說自發輻射引起原子的動量變化是零，因此原子獲得了所吸收光子的動量。原子感受到與其運動方向相反的作用力，原子的速度被減慢，從而到達冷卻原子的效果。原子冷卻後，仍然具有非常小的速率，不能被俘獲在自由空間的某一特定區域。實驗中利用一對反亥姆霍茲線圈在空間製造磁場梯度，由於塞曼效應使原子感受到與其位移方向相反的作用力，將原子俘獲中磁場為零的中心區域，從而獲得高密度的冷原子團。