ボース−アインシュタイン凝縮(BEC)は、分離した原子または亜原子粒子が絶対零度近く(0K、−273.15°C、または—459.67°F;K=ケルビン)に冷却された物質の状態であり、波動関数によって記述できる単一の量子力学的実体、すなわち巨視的スケールに近いものに合体する。 この形式の物質は、インドの物理学者Satyendra Nath Boseの量子定式化に基づいて、1924年にAlbert Einsteinによって予測されました。,
数十年にわたって予測されていたが、最初の原子BECが作られたのは1995年に、国立標準技術研究所（NIST）とコロラド大学ボルダー校が共同で運営する研究機関であるJILAのEric CornellとCarl Wiemanが、ルビジウム原子のガスを絶対零度より1.7×10-7K上に冷却したことによってのみであった。 ナトリウム原子でBECを作ったマサチューセッツ工科大学（MIT）のWolfgang Ketterleとともに、これらの研究者は2001年のノーベル物理学賞を受賞しました。, Becの研究は量子物理学の理解を広げ、新しい物理的効果の発見につながっています。
BEC理論は、ボーズが光子の群がどのように振る舞うかを考えた1924年にさかのぼります。 光子は、それらの量子スピンが非負の整数（0、1、2、…）または奇数の半整数（1/2、3/2、…）であるかどうかによって定義される素粒子またはサブミクロ粒子の二つの大きなクラスのいずれかに属している。 ボソンと呼ばれる前者のタイプには、スピンが1である光子が含まれています。 フェルミオンと呼ばれる後者のタイプには、スピンが1/2の電子が含まれる。,
ボースが指摘したように、二つのクラスは異なる振る舞いをする（ボース＝アインシュタイン統計とフェルミ＝ディラック統計を参照）。 パウリの排他原理によれば、フェルミオンは互いに避ける傾向があり、そのためにグループ内の各電子は別々の量子状態を占める（電子のエネルギーなどの異なる量子数によって示される）。 対照的に、無限の数のボソンは、同じエネルギー状態を有し、単一の量子状態を共有することができる。
Becは、ヘリウム同位体3Heと4Heのそれぞれが摩擦ゼロで流れる液体を形成する超流動と、電気抵抗ゼロの材料を電子が移動する超伝導という二つの顕著な低温現象に関連している。 4He原子はボソンであり、3He原子と電子はフェルミオンであるが、反対のスピンと対になって正味スピンがゼロのボソン状状態を形成すると、ボース凝縮を受けることもできる。, 2003年、JilaのDeborah Jinらは対フェルミオンを用いて最初の原子フェルミオン凝縮物を作った。
BECの研究は、1996年に実証された原子レーザーケッタールのような新しい原子および光学物理学をもたらしました。 従来の光レーザーは、コヒーレント光子のビームを放出し、それらはすべて正確に位相にあり、非常に小さく明るいスポットに集中することができます。 同様に、原子レーザーは、高強度で集束することができる原子のコヒーレントビームを生成する。, 潜在的な適用は電子破片、か集積回路を作るためにより正確な原子時計および高められた技術を含んでいる。
Becの最も興味深い特性は、光を遅くすることができるということです。 1998年、ハーバード大学のLene Hauらは、BECを通過する光を、3×108メートル/秒の真空中の速度からわずか17メートル/秒、つまり約38マイル/時に減速させた。 それ以来、Hauたちは完全に停止してBEC内に光パルスを保存し、後で光を変わらずに放出するか、それを第二のBECに送ります。, これらの操作は、新しいタイプの光ベースの通信、データの光ストレージ、および量子コンピューティングのための約束を保持しますが、Becの低温要件は実用的