本课题组的主要研究方向为量子精密测量技术与量子传感。

量子精密测量技术是以量子力学为基础理论的，采用粒子能级跃迁、量子纠缠、量子相干等技术原理对微观粒子，如原子、光子等量子态制备、测量和读取，实现对物理参数如磁场、频率、电场、时间、长度等物理参数的高准确度精密测量。由于极高的探测精度和灵敏度，

基于原子体系的精密测量可用于基本物理定律检验、基本物理常数测量，从而检视现有物理框架的适用极限，探索超越标准模型的新物理。本课题组利用碱金属原子钟跃迁与超稳光学谐振腔共振频率对比，探测基本物理常数的时域振荡。具体地，建立铷原子钟跃迁实验平台，

并采用光学频率梳与光学谐振腔产生超稳微波，驱动原子钟超精细能级跃迁，采集共振信号，并作数据分析，寻找振荡信号。

本课题组另一研究领域为量子传感：利用碱金属原子、金刚石氮空缺色心等量子体系，进行高精度磁场测量。具体地，建立原子磁力仪、金刚石磁力仪平台，并进行MEMS小型化、微型化设计，在生物医磁、导航定位、水下探潜等领域都具有应用潜力。