超冷玻色凝集气体和费米简并气体作为物质新的存在形态，呈现出独特的量子特性。目前的技术能够连续、可控地调节气体粒子之间的相互作用，同时超冷原子可以孤立起来或形成格子可连续地调节粒子间相互作用。超冷原子作为一个纯净可人为操控的物理系统，可作为量子信息处理元器件和进行量子模拟的理想平台。实验上我们首次观测到了费米子的超辐射现象，实验上首先需要对已经得到量子简并的40K原子云做进一步的可控绝热展开，这个过程内原子云的墒保持不变，降低了原子云的温度和动量扩展，得到了一个超冷的，动量压缩的简并气体。然后采用红失谐的泵浦光照射，观测到了瑞利超辐射的现象和原子云的集体行为。由于量子简并费米气体服从费米狄拉克统计，与BEC中的超辐射现象有很多不同，包括反冲原子的方向，泵浦光红蓝失谐的区别，多原子动量分量的产生。我们通过一对远失谐Raman光束在玻色铷原子87Rb BEC中产生光导致的规范向量场，实现不同缀饰态的装载。基于人造规范势，可探索研究量子霍尔态、分数量子霍尔态、磁单极子等拓扑态以及拓扑绝缘体的制备，和其在拓扑量子计算方面的应用机制。