实验室创建于1989年，创始人为王育竹院士。.实验室的主要学科方向是量子光学，主要研究内容为光的非经典性质和光与物质相互作用中的量子现象，包括：激光冷却气体原子、激光操纵原子的运动、微结构原子集成光学、玻色-爱因斯坦凝聚研究及微重力条件下的原子物理等，同时还开展团簇物理研究。实验室始终瞄准国际量子光学领域前沿，注重发展具有自己特色的学术思想和实验方法的原则选择课题开展研究。，实验室的前身“原子频标研究小组”是国内最早从事量子频标研究的单位之一，并在60年代研制成功我国第一台铷原子钟。并推广、生产铷原子钟产品，满足了国家战略需求。