原子气体玻色爱因斯坦凝聚体虚拟仿真实验是华南师范大学物理学院建设的国家级虚拟仿真实验教学课程，隶属于物理学专业国家级一流本科课程《近代物理实验》，由颜辉教授团队主持开发。课程聚焦量子模拟、量子计算与精密测量领域，通过虚拟仿真技术还原原子气体玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）实验全流程，涵盖磁光阱冷却、量子操控等关键技术模块，旨在培养学生掌握冷原子实验原理与仪器操作能力。

课程背景

本项目将原子分子光物理领城国际前沿科学研究实验原子气体玻色爱因斯坦凝聚(BEC) ,引入本科生近代物理实验课程，以拓展本科生前沿科技视野，提升本科生的综合能力,培养量子科技领域高端创新性人才为目标。量子信息和量子调控是当今世界科技前沿和国际竞争热点，也是十四五国家规划的重点领域和新兴产业，急需培养相关方面高端人才。原子气体玻色爱因斯坦凝聚体具有宏观量子特性，同时操控性好、相干时间长，是国际上公认的进行量子调控研究最理想的物理体系之一，相关成果多次获得诺贝尔物理学奖。本团队从2011年开始搭建冷原子实验平台，于2019年成功实现了华南地区第一个BEC，并开展了量子模拟和量子计算等方向的研究，取得了系列创新性成果。量子调控相关成果曾获国家自然科学二等奖。该课程已被评为第二批国家级虚拟仿真实验教学一流课程。

颜辉，男，1981年出生，正高级职称，博士，博士生导师，是中国科学院武汉物理与数学研究所博士。现任华南师范大学物理学院副院长、教授，是国家杰出青年科学基金获得者、国家优秀青年科学基金获得者和广东省珠江学者特聘教授，兼任全国近代物理研究会常务理事、量子光学专业委员会委员和光量子科学与技术专业委员会委员。主要从事冷原子物理实验研究，具体研究方向包括量子计算与量子模拟、量子网络与量子存储和量子精密测量，在SCI收录期刊发表学术论文65篇，其中Nature Photonics 4篇、Physical Review Letters 11篇和Nature Communications1篇。

“原子气体玻色爱因斯坦凝聚体”实验涉及量子模拟、量子计算和量子精密测量前沿科技领域，包含超高真空、激光技术、自动控制、量子操控等关键技术，涵盖原子物理、激光技术和量子力学等物理学专业主干课程相关知识点，可以培养量子科技领域所需创新性高端人才。

华南师范大学的《近代物理实验》课程是物理学专业的主干课程之一，获选首批国家级一流本科课程。本实验教学目标如下:

(1) 理解磁光阱冷却、偏振梯度冷却、蒸发冷却、玻色爱因斯坦凝聚、原子激光、单量子操控等实验原理。

(2) 了解实验仪器的基本结构，掌握实验仪器的基本操作，包括半导体激光器、饱和吸收稳频、铷源和线图电源、光纤激光器等。掌握时序控制软件和数据采集软件的使用方法。

(3)学习 搭建实验光路和正确设置实验参数。

(4)掌握利用飞行时间法测量冷原子团参数的方法， 会根据原子团图像分析处理得到温度等参数。

通过，上述实验教学目标提高学生的科学素质和实验素养，为将来从事量子领域的科学研究和技术工作打下坚实的基础。