超冷原子系统有着十分显著的优点，即拥有高度人为可控多自由度的特性。包括原子数目、系统温度、不同自旋组分、束缚势构造、原子间相互作用等都可以在实验中人为精确控制，所以近年来，超冷原子迅速发展成为量子模拟的理想平台，为量子霍尔效应、磁单极子等拓扑态以及拓扑绝缘体的制备、超流等课题提供了有效的研究平台。　　自2012年我们实验室首次实现并报道了费米量子简并气体的自旋轨道耦合后，实验室于2013年起开始搭建新的87Rb-40K实验平台,目标是在实现玻色爱因斯坦凝聚(BEC)和简并量子费米气体(DFG)后研究超冷原子相关领域的前沿问题。　　本论文在介绍新实验平台选用的冷却技术以及系统各部分的搭建及构成的同时，探究了在不断尝试各种实验方案的情况下观察到的87Rb原子团有趣的振荡行为，并依据理论分析选择了合适的磁阱，从而提高了原子的俘获效率。　　我们在真空系统中采用激光冷却技术及磁阱、光阱、磁光阱技术来获得冷原子样品，然后对其进行进一步的蒸发冷却。由于蒸发冷却过程需要足够的弹性碰撞，而温度极低时费米40K气体的s波碰撞不能发生，实验中选用协同冷却技术，即将费米40K气体与玻色87Rb气体混合，通过二者之间的的碰撞和87Rb气体的蒸发冷却实现40K气体的冷却并最终达到量子简并。　　特别的，实验室通过不断地改进与优化，最终设计了现在的2D-3D两级磁光阱系统，除了传统意义上两级磁光阱俘获转移原子较快、捕获原子数较多、原子寿命较长的优点外，通过光束的多次反射与扩束提高了光束的利用率并增大了磁光阱的体积。　　实验中用来囚禁原子的最简单的磁阱为四极磁阱，我们在将87Rb光学黏团（molasses）装载到磁阱的过程中观察到了原子团有趣的振荡现象。通过对比研究竖直和水平放置四极线圈两种情况下原子团的不同行为，结合理论上计算的线圈轴向和径向磁场分布，发现87Rb原子产生的振荡主要来自于重力导致磁场中心的偏移，从而选择了水平放置磁场线圈的方法。此外，通过计算87Rb原子2,2态补偿重力时所需的磁场梯度B’，探究了磁场参数对于振荡现象的影响，提高了原子冷却后磁阱的再俘获效率。　　由于四极磁阱中心磁场为零，原子的塞曼能级简并，容易由于马约拉纳自旋翻转而逃逸出磁阱。我们采取的措施是选用失谐合适的532nm绿光作为光塞推开位于磁场零点的原子从而避免原子损失。　　在532nm绿光光塞磁阱中得到原子数和相空间密度都较大的87Rb原子和40K原子后，将原子团转移到交叉远红失谐光学偶极阱中，通过进一步蒸发冷却，实验中成功于2016年1月28日首次在新系统中实现的了87Rb原子的玻色爱因斯坦凝聚。