从1995年玻色—爱因斯坦凝聚在碱金属气体中首次实现以来，它无论作为相干物质波还是简并量子气体都在世界范围内广受关注，并在原子光学、多体物理和量子信息等领域中扮演重要角色。本文我们主要讨论了单腔87Rb的玻色—爱因斯坦凝聚装置针对量子模拟实验进行升级的基础工作。同时，我们也详细论述了在玻色—爱因斯坦凝聚体中开展的关于物质波超辐射起源的一系列实验工作。　　为了适应未来量子模拟的相关实验工作，我们在已有单腔87Rb的玻色—爱因斯坦凝聚装置基础上对系统进行了全面的升级，主要目的是实现三维光品格、Feshbach共振和超高分辨率原位成像并开展进一步的实验工作。装置的升级主要包括以下四点:第一，我们升级了真空系统，使用更长的玻璃腔，可以将磁光阱和玻色—爱因斯坦凝聚体在空间上分隔100mm，为原子的长距离磁转移的实现提供了先决条件;第二，我们设计并搭建了一套仅由三对线圈组成的长距离磁转移系统，不仅大大简化了系统的结构，而且实现了世界上最高效率的原子长距离磁转移，使最终形成的玻色—爱因斯坦凝聚体离玻璃腔内壁仅5mm，这为三维光晶格和高分辨率的原位成像打下了良好基础;第三，我们升级了激光系统并改进了磁光阱，大大提高了单腔装置中磁光阱的原子装载速率，使总实验周期由原来的120s缩短到60s以内，为将来实验中大量高质量数据的提取提供了可能;第四，我们系统地优化了包括激光冷和蒸发冷却在内的整个实验过程，使磁阱中蒸发冷却产生的BEC原子数提高到2×105，相对以前提高了1倍。同时，我们还升级了磁阱系统，并加入Feshbach线圈，这个新系统具有良好的光学通道，为在复杂光晶格结构中开展量子模拟实验提供了必要条件。　　在装置升级之前，我们在玻色—爱因斯坦凝聚体中开展了关于物质波超辐射起源的一系列实验工作。首先，我们实验上首次观察到了物质波超辐射关于泵浦光的失谐不对称性;然后，通过大量的实验，包括蓝失谐光的严重加热效应，蓝失谐光对正常的红失谐光泵浦超辐射的破坏，不同偏振光泵浦的不同效率，我们确认了光助碰撞模型在解释物质波超辐射关于泵浦光失谐不对称性的有效性;最后，我们系统测量了物质波超辐射关于泵浦光失谐不对称性与失谐值的关系，进一步确认了光助碰撞模型的正确性。这一系列实验，证明在物质波超辐射中，蓝失谐光的光助碰撞导致了共振光子的放出和辐射囚禁并对BEC造成了损耗，破坏了物质波超辐射关于泵浦光失谐的对称性，澄清了物质波超辐射的起源问题。