项目简介：
原子光学是一门原子分子物理与光学物理交叉的新兴科学。自1975年Hansch等人提出激光冷却原子的思想以来，激光冷却、囚禁与操控中性原子的理论与实验研究取得了一系列重大进展和丰硕成果，使得激光科学、量子光学和冷原子物理等发生了历史性变革，促进了原子光学的快速发展，并获得了三次诺贝尔物理学奖。本项目抓住这一学科发展机遇，在原子光学领域潜心耕耘，研究了冷原子/分子操控新方法，创建了空心光束与暗束原子光学、晶格原子光学等新的分支科学，发展了强度梯度冷却理论，提出并探索全光型原子BEC的新思想等，出版国内第一部《原子光学》专著，得到国内外同行的广泛认可，同时该成果获2014年度自然科学二等奖。
本项目主要是在科技部量子调控重大研究计划（冷分子量子调控与量子信息处理）、国家自然科学基金重点项目（冷分子光学与sub-mK冷却及其应用），多个面上基金项目的支持下完成，经过十余年的系统研究（1997年-2013年），在冷原子/分子磁、光操控及其原子光学研究等方面取得如下主要创新性研究成果：
创建“空心光束与暗束原子光学”新分支学科：1）提出空心光束新概念、新定义及其产生的新方法；2）探索空心光束在原子光学中的新应用，发现空心光束可用于构造诸如原子导管、原子漏斗、原子透镜和原子分束器等新颖原子光学器件；3）创建暗束原子光学新的分支学科，为原子光学的发展提出了一个新的研究方向。
冷原子/分子操控与晶格原子光学的新探索：1）首先提出冷原子磁光晶格新概念，发展各种磁晶格与磁光晶格新技术；2）首次提出晶格原子光学新概念，提出建立晶格原子光学这一新的分支学科；3）探索冷原子/分子芯片表面磁光操控新方案，构建各种集成原子光学新器件，为集成原子光学及原子芯片的发展提供新的技术。
建立强度梯度冷却新理论与探索全光型原子BEC新方法：1）首先发现空心光束中强度梯度冷却新效应及其亚多普勒冷却新机制，2）严格推导出超强光与三能级原子作用下Dressed本征态与本征能量的解析表达式，发展了空心光束强度梯度新理论；3）首次发现空心光束角动量诱导的弧向多普勒冷却新机制；（4）首先提出探索全光型87Rb和133Cs原子BEC及其原子激光输出的新思想与新方案；
《原子光学》专著：全书共14章，80余万字，新增了“晶格原子光学、暗束原子光学和单原子光学”等新的分支学科内容、空心光束的产生及其最新研究进展、空心光束强度梯度冷却的理论等。这是国内外相关专著中都没有的创新内容。
上述研究发表学术论文约100篇，其中SCI 论文近70篇(含1 篇Prog. Opt.、1篇Phys. Rep.与1部《原子光学》学术专著)，相关成果产生较大的国际影响。被他人在Rev. Mod. Phys., Rep. Prog. Phys., Phys. Rep.和Phys. Rev. Lett.等刊物上引用743次，其中单篇最高他引105次。被国际知名学者在国际会议或者学术论文上多次给予正面评述。项目完成人在国际学术会议上报告60余次，担任会议顾问或组织委员20余次。印建平教授等分别被“Prog. Opt.”主编（SCI-IF: 7.8）和“Phys. Rep.”编辑（SCI-IF: 20.04）邀请撰写并发表二篇84页和116页的长篇综述文章也是对本项目的高度关注与充分肯定。
《原子光学》专著出版后，中国科学院武汉物理与数学所叶朝辉院士在推荐信中，对《原子光学》专著给予高度评价：“本书的出版是十分必要的，也是非常及时的。目前国内尚无同名专著或教材，而较之国外的同名理论书籍（P. Meystre, Atom Optics）该书又有很多技术方案、实验结果及其最新进展的系统介绍，因而研究内容更丰富，组织结构更合理，出版价值更高。我认为这是一本国内外鲜有的、全面、系统的原子光学专著。”“本书作者是国内原子光学领域中有创新性成果的科学家之一，他特别对暗束原子光学、强度梯度冷却、晶格原子光学和全光型原子BEC的实现与研究（量子原子光学）做出了重要贡献。这些重要的成果已集中反映在他为国际权威学术刊物Prog. Opt.和Phys. Rep.所撰写的二篇长篇综述文章和业已发表的系列学术论文上”。清华大学物理系李师群教授在推荐信中，对《原子光学》专著也给予高度评价：“被推荐书是我国原子光学领域的第一本专著。¼¼被推荐书较之国际上冠名《Atom Optics》的专著，除理论上同样清晰给出原子光学的基本概念和基本原理外，还花了较大篇幅全面介绍了原子光学的技术方案、实验结果以及原子光学研究的最新进展，而且专门列出一章（第14章）介绍原子光学的技术应用。所以推荐者认为该书是一本更为全面的新的专著。该书作者是我国在原子光学研究领域研究最为专注、持久且深入的学者，对该领域的国内外研究动态、状况十分熟悉。¼¼作者本人在空心光束与暗束原子光学、全光型BEC方面的研究成果突出，有不少重要的创新性研究贡献，对学科的开拓作用明显,被光学和物理学的国际一流学术期刊邀请撰写这方面的综述文章。这些已反映在书中（第12章），使该书更具特色。该书在内容的组织上也颇具创新性,突出学科发展的主线,强调物理图像, ¼¼同时有机地增加原子光学中新有的晶格原子光学、空心光束与暗束原子光学、单原子光学等内容，使全书科学、系统，结构上有高屋建瓴的气势。”
此外，《原子光学》专著作为本项目主要研究成果的重要总结专著，获第三届中国大学出版社优秀学术著作二等奖，并被国家新闻出版广电总局评选为第四届“三个一百”原创图书出版工程（科技类86部专著中排名第八）。
