雷射冷卻（laser cooling）

溫度不過是原子的抖動，故要冷卻一團氣體，就得讓它的原子慢下來。用光來做這件事聽起來矛盾——光帶著能量，通常使物體變熱——但雷射冷卻把每個光子傳遞的微小動量踢轉化成剎車，並常態性地把原子從室溫帶到絕對零度之上僅百萬分之幾度。這正是開啟宇宙中最冷物質之門的技術。

基本機制是都卜勒冷卻。把雷射調到略低於（相對於原子躍遷紅移失諧）某原子躍遷，並從相反方向照射原子。朝某一光束運動的原子看見該光束被都卜勒上移進入共振，故它優先吸收與其運動相反那道光束的光子；每次吸收都給出一個方向與其速度相反的動量踢 hbar k。隨後的自發再放射朝隨機方向，故經多次循環其反衝平均為零。淨效應是一個永遠反抗運動、與速度相關的力——一種黏滯拖曳，配上沿三軸的六道光束便造出「光學糖漿」。都卜勒冷卻有一道下限，即都卜勒極限，由自發放射的隨機反衝設定：k_B T_min ~ hbar Gamma/2，其中 Gamma 是躍遷線寬。

雷射冷卻是原子鐘、原子干涉儀、量子模擬與玻色-愛因斯坦凝聚體製備的基礎，並獲 1997 年諾貝爾獎。值得說清的誠實限制：光學糖漿能冷卻卻不能束縛——捕陷需要磁光阱，它加上一個磁場梯度使力也隨位置而變。更巧妙的次都卜勒方案（西西弗斯冷卻）藉偏振梯度突破都卜勒極限，但即便如此也停在單光子反衝極限；要達到凝聚體的奈開耳文區，便得交棒給蒸發冷卻，而那根本不是雷射冷卻。