Основная цель работы НУГ — разработка новых подходов лазерной спектроскопии, основанных на возбуждении когерентных эффектов в ансамблях или единичных квантовых объектах. Взаимодействие вещества с лазерным излучением кардинально отличается от его взаимодействия с некогерентным излучением. В первую очередь это связано с большим временем когерентности лазерного излучения, что позволяет создавать интерференционные схемы, которые отличаются высокой точностью измерения физических полей. К областям перспективного применения таких подходов относятся разработка квантовых сенсоров, квантовые вычисления и прецизионная спектроскопия. Холодные атомы  —  одни из наиболее удобных объектов для построения интерференционных схем.

В работе НУГ рассматриваются методы возбуждения, контроля и детектирования когерентных состояний на примере холодных атомов и проводится экспериментальная работа по внедрению рассматриваемых подходов при работе с холодными атомами в Лаборатории лазерной спектроскопии Института спектроскопии РАН.