中科院量子光学重点实验室创建于1989年，创始人为王育竹院士，为中国科学院上海光学精密机械研究所频标组。主要针对量子光学前沿科学问题及其重要应用，以冷原子和光子为载体，开展原子频标物理及应用研究，超冷原子气体和量子气体的物性、量子调控物理和精密测量物理研究，以及基于强度关联的新型量子成像研究。实验室与中国科学院武汉物理与数学研究所联合组建的“中国科学院冷原子物理中心”已成为我国冷原子物理研究的重要基地。

　　实验室的主要研究方向：冷原子频标、原子频标新原理和新方法、空间原子频标、光纤时频传递、冷原子物理、量子简并气体、原子芯片及其应用、超冷极性分子的物性及调控、量子光力学、冷原子体系中的量子信息物理、超冷强耦合等离子体、主动激光强度关联成像、被动多光谱成像、X光强度关联成像、生物医学中的强度关联成像。

　　实验室现有研究员10名，副研究员20名，助理研究员23名，在读研究生54名。拥有主动型氢原子钟、紫外可见条纹相机、半导体激光器等各种设备，以及冷原子特性测试系统、积分球原子钟真空及物理系统等自主研制的实验设备。

　　实验室目前承担了973计划项目、863计划项目、国家自然科学基金重点项目等国家重大科研项目与人才计划任务。

　　主要研究成果：自主研制了铷喷泉原子钟；自主研制了空间冷原子钟；自主研制了脉冲光抽运铷原子钟；实现了积分球冷却并自主研制了积分球冷原子钟；实现了460km的高精度光纤时频传递；国内首次实现了铷原子的玻色-爱因斯坦凝聚；自主研制了原子芯片并实现了芯片上的玻色-爱因斯坦凝聚；实现了汞原子的激光冷却；自主研制了主动激光三维量子成像平台和单次曝光多光谱量子成像平台。近年来，发表SCI论文200余篇，授权国家发明专利60余件。