原子光学是研究中性原子在电磁场中运动规律的分支学科，其核心内容包含原子几何光学与波动光学两个层面。该学科通过激光冷却、磁光囚禁等技术实现原子束的低温操控，结合纳米微结构器件（如原子芯片）构建集成化实验平台。研究者利用量子调控手段观测原子波粒二象性引发的负质量、光子混合干涉等量子现象，相关技术在精密测量与量子信息处理领域具有重要应用价值。

原子光学归属于原子分子与光物理（AMO）学科体系，在清华大学等高校中作为光学二级学科的核心研究方向。该领域自20世纪90年代后期快速发展，通过整合激光物理与量子调控技术，逐步形成冷原子物理研究框架。截至2025年，华东师范大学等高校已将该学科列为原子与分子物理专业的四大研究方向之一。

研究体系包含两个维度：

量子调控技术是该领域的核心手段，通过操纵原子在波粒二象性之间的转换，可构建光子-原子混合干涉仪等实验模型。

2023年集成原子光学取得显著进展：

主流实验平台包含三个子系统：

华东师范大学的冷原子操控平台配备四极磁阱与光晶格装置，可进行原子干涉精密测量实验。

在量子技术领域的主要应用包括：

2024年张可烨教授团队提出负质量原子干涉模型，该方案可使原子有效质量呈现负值，为研究奇异量子态提供新途径。

该学科与多个前沿领域深度交叉融合：

国际科研合作网络覆盖美国国家标准技术研究院（NIST）等机构，形成全球性研究联盟。