该方向利用多种手段实现对原子分子的量子调控，以受控原子和分子为研究对象，通过光缔合制备能级可选择和产率可控制的新型基态分子、电子激发态分子和里德堡分子。

　　理论上研究可控的自旋-轨道耦合的新奇物理效应。研究量子隧穿对制备超冷分子的调控作用，以及三能级原子－分子系统中量子干涉效应对超冷基态分子制备的作用与影响，拓展低维和多分量凝聚体理论研究。开展BEC中非线性效应以及相干效应的理论研究；利用Feshbach 共振和光格子研究超冷原子中的强关联。解决磁性宏观量子效应中的激发态隧穿几率的计算问题，发展隧穿率经典量子相变理论；将周期瞬子方法推广到玻色-爱因斯坦凝聚系统中有限化学势情况的玻色约瑟夫森结效应及其相关领域研究；研究由玻色费米混合物组成的准一维量子气体的动力学性质。

　　该方向的发展目标是研究受控分子和原子之间的相互作用以及量子特性，实现量子存储、量子纠缠等的新途径。