玻色—愛因斯坦凝聚

玻色—愛因斯坦凝聚是一種物質狀態，其中一大批全同玻色子一齊塌入單一的最低能量量子態。它只在極其寒冷的溫度下發生，往往是在絕對零度之上百萬分之一度，那時粒子運動得如此之慢，以致它們的量子波動本性鋪展開來、彼此交疊。一旦這種交疊完成，分立的原子便不再能被視為各自獨立；它們共享一個共同的波函數，作為單一的相干量子實體而行動。

阿爾伯特·愛因斯坦在一九二四至二五年間，循著薩特延德拉·納特·玻色的工作，預言了這種塌縮，但長久以來它似乎太過嬌弱，永遠無從實現。技術上的飛躍發生在一九九五年，埃里克·康奈爾、卡爾·維曼，以及獨立工作的沃夫岡·克特勒，用雷射和磁阱把稀薄的銣原子氣與鈉原子氣冷卻到足以凝聚的低溫。他們的成就贏得二〇〇一年諾貝爾獎，並開闢出超冷原子物理這整片領域。

凝聚態使微觀的量子行為在人的尺度上變得可見。由於所有原子都佔據同一個態，那些通常隱而不顯的性質——干涉、相干，乃至無摩擦的超流——便出現在一團你可以直接成像的雲霧之中。如今，凝聚態被用來檢驗基礎物理、構建極其靈敏的傳感器，並模擬那些更難研究的量子系統的行為。