在基于冷原子系综的精密测量中,随着测量的精度越来越高,我们需要输入一些关联态的原子以突破测量中的标准量子极限。产生这些关联态原子的方法也层出不穷。量子非破坏性测量作为一种产生原子自旋压缩态的方法,在这二十多年得到了广泛的研究。本文介绍了作者在这一研究方面的工作。本文第一章介绍了自旋压缩态以及利用量子非破坏性测量制备自旋压缩态的研究背景,包括基本原理、发展脉络和发展现状。第二章介绍了基于冷原子系综的光与原子相互作用的特性。在简单介绍光与原子相互作用的基本理论以后,介绍了量子非破坏性测量方法产生自旋压缩态的技术路径。第三章研究了冷原子样品的制备与存储的方法以及相关的实验技术。首先在磁光阱中捕获初级冷却的原子,然后将原子进一步冷却到小于10μK左右的低温。同时将冷却的原子加载到准备好的远失谐偶极光阱中,实现原子1s左右的存储,为下一步的探测做好原子样品准备工作。第四章对光与原子相互作用后的探测工具-马赫曾德干涉仪做了理论分析,并实现了马赫曾德干涉仪的搭建、锁定和噪声抑制的工作。最后在第五章中介绍了对阱中原子内态布居数的量子非破坏性测量,实现阱中参数的实时稳定非破坏性监测。第六章总结了本文工作的成果,并对下一步的实验做出展望。