光晶格中的超冷玻色气体在超流和Mott绝缘相之间存在一个量子临界区域，在该区域将呈现丰富的多体量子行为。本项目主要研究一维光晶格中的超冷铷原子气体，利用相位涨落和密度概率分布等探测方法发现和认知量子临界区域的普适行为。本项目在相位涨落测量以及量子临界区域的表征方面取得了重要研究成果。. 相位涨落是研究光晶格系统量子相变的一个重要物理量，测量相位涨落有助于深入了解系统从超流到量子临界区的变化。我们发展了一种测量光晶格系统相位涨落的新方法，并在实验上予以验证。与Kasevich研究组所用的方法(C. Orzel, et al. Science 291, 2386 (2001))相比，我们的方法不依赖于干涉峰的可见度，即使在光晶格深度非常高的情况下仍然有效，而且可推广到2D、3D光晶格系统。研究成果已发表在Phys. Rev. A上（PRA 86, 053609 (2012) ）。. 我们系统研究了一维光晶格中超冷铷原子在量子临界区域的密度概率分布，实验上发现了一个普适行为，即BKT相变温度之上的量子临界气体呈现指数形式的密度概率分布。我们的理论模型证实，在该临界区域同时存在的两类相位涨落是导致指数形式密度概率分布的原因。我们的结果表明密度概率是一个可用来表征量子相变的重要物理量。研究成果已发表在New Journal of Physics上（NJP 17, 063015 (2015) ）。