Исследована возможность получения интенсивных пучков холодных атомов при использовании для оптимизации процесса лазерного охлаждения энтропии Реньи. Показано, что данная величина в случае гауссова распределения атомов по скоростям совпадает с плотностью частиц в фазовом пространстве. Представлена процедура оптимизации процесса охлаждения атомов резонансным оптическим излучением на основе термодинамического закона, а именно возрастания энтропии Реньи во времени. Проведено сравнение нашего метода с ранее известными методами повышения эффективности лазерного охлаждения, такими как подстройка во времени частоты лазера и изменение частоты атомного перехода в неоднородном поперечном поле магнитного соленоида.