Obecny program naukowy Ultrazimna materia Jednym z obszarów badań prowadzonych w Laboratorium jest fizyka ultrazimnych atomów. 2 marca 2007 grupie kierowanej przez profesora Wojciecha Gawlika z Zakładu Fotoniki Instytutu Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie udało się doprowadzić do wytworzenia kondensatu Bosego-Einsteina atomów rubidu. Jest to pierwszy kondensat otrzymany w polskim laboratorium. Badania kondensatu obejmowały kondensaty spinorowe oraz nowe typy sieci optycznych.
Obecnie badania skupiają się na wytwarzaniu ultrazimnych molekuł rubidu i rtęci za pomocą fotoasocjacji.
Optyczne zegary atomowe W roku 2014 w KL FAMO uruchomiono pierwszy w Polsce układ dwóch optycznych zegarów atomowych — Polski Optyczny Zegar Atomowy (POZA). Optyczny zegar atomowy jest najdokładniejszym typem zegara atomowego. Wzorcem atomowym w zegarach POZA są atomy strontu uwięzione w sieci optycznej.
Zegary wykorzystuje się obecnie m.in. do badania wpływu na przejścia atomowe promieniowania ciała doskonale czarnego, badania potencjałów molekularnych za pomocą spektroskopii fotoasocjacyjnej, a nawet jako detektor ciemnej materii w postaci defektów topologicznych.