20世纪90年代以来，美国、欧盟、日本等相继发展量子技术，至今为止量子三大领域——量子计算、量子通信、量子精密测量，中国全部位列第一梯队。中国量子研究突飞猛进的背后，是中国的“科研黄金时代”和“集中力量办大事”的体制优势。量子技术是事关人类未来的关键核心技术领域，逐步成为经济社会跨域发展的基石和动力。
量子技术，诸如量子计算和量子模拟之类的新兴技术，都是基于操纵和控制量子（原子，电子，光子等）的独特性质和行为（如对偶性，叠加和纠缠等）来实现的。
激光冷却是一种在1980年代后期开发的技术，它利用激光来冷却或捕获气体原子。激光冷却技术帮助在铷87蒸汽中实现了玻色-爱因斯坦凝聚。激光冷却和玻色-爱因斯坦凝聚使得我们可以观察研究单个原子或离子的量子力学行为。
量子成像是一种利用光的量子特性，来实现高灵敏或特殊成像的成像技术。这些方法之一被称为“鬼影成像”，它通过检测相关的纠缠光子来获取纠缠图像。近年来，“鬼影成像”技术已经吸引了许多研究人员的关注。
中性原子和囚禁离子，使用激光来冷却原子或离子，从而降低其运动速度。光学镊子用于捕获中性原子，而诸如Penning陷阱或Paul陷阱之类的陷阱，则利用电场产生限制离子的电势。通过将空间光相位调制器（LCOS-SLM）调制适当的相位模式，并与光学系统结合在一起，可以生成大量的束斑。在那些斑点位置捕获的中性原子可以以任何阵列配置排列。中性原子和捕获的离子可以配置为“叠加状态”，这意味着它们的状态使用“ 0”状态和“ 1”状态（也称为量子位）进行编码。使用高灵敏度摄像机可以监视囚禁离子和中性原子的位置。观察囚禁离子和中性原子是否产生荧光，表明量子位的状态。光子计数器（例如PMT）通常用于读取囚禁离子的量子位状态，而qCMOS相机用于读取中性原子的量子位状态。可以利用量子力学行为来实现诸如量子计算和量子模拟之类的应用。
