玻色—爱因斯坦凝聚

玻色—爱因斯坦凝聚是一种物质状态，其中一大批全同玻色子一齐塌入单一的最低能量量子态。它只在极其寒冷的温度下发生，往往是在绝对零度之上百万分之一度，那时粒子运动得如此之慢，以致它们的量子波动本性铺展开来、彼此交叠。一旦这种交叠完成，分立的原子便不再能被视为各自独立；它们共享一个共同的波函数，作为单一的相干量子实体而行动。

阿尔伯特·爱因斯坦在一九二四至二五年间，循着萨特延德拉·纳特·玻色的工作，预言了这种塌缩，但长久以来它似乎太过娇弱，永远无从实现。技术上的飞跃发生在一九九五年，埃里克·康奈尔、卡尔·维曼，以及独立工作的沃尔夫冈·克特勒，用激光和磁阱把稀薄的铷原子气与钠原子气冷却到足以凝聚的低温。他们的成就赢得二〇〇一年诺贝尔奖，并开辟出超冷原子物理这整片领域。

凝聚态使微观的量子行为在人的尺度上变得可见。由于所有原子都占据同一个态，那些通常隐而不显的性质——干涉、相干，乃至无摩擦的超流——便出现在一团你可以直接成像的云雾之中。如今，凝聚态被用来检验基础物理、构建极其灵敏的传感器，并模拟那些更难研究的量子系统的行为。