보즈-아인슈타인 응축(BEC),국가의 문제는 별도의 원자나 아원자 입자,냉각 근처에는 절대(0K−273.15°C,또는−459.67°F;K=k),병합으로 단일 quantum mechanical entity—는,하나에 의해 설명 될 수 있습니파 기능에 가까운 거시적인 규모이다. 이 양식의 문제를 예측에 의해 1924 년 아인슈타인의 기초 양자 제제도 물리학자 Satyendra Nath Bose.,
비록 그것이 예보되었,수십 년 동안 첫 번째 원자사에서만 만들어진 때 1995 년 에릭 코넬 칼 Wieman 의 JILA,연구기관이 공동으로 운영하 National Institute of Standards and Technology(NIST)및 콜로라도 대학에서 볼더,냉각하는 가스의 루비듐 원자 1.7×10-7K 위의 절대적이다. 나트륨 원자로 BEC 를 만든 매사추세츠 공과 대학(MIT)의 볼프강 케터 레(WOLFGANG Ketterle)와 함께이 연구자들은 2001 년 노벨 물리학상을 받았다., BECs 에 대한 연구는 양자 물리학에 대한 이해를 넓히고 새로운 물리적 효과의 발견을 이끌어 냈습니다.
BEC 이론은 bose 가 광자 그룹이 어떻게 행동하는지 고려했을 때 1924 년으로 거슬러 올라갑니다. 광자 중 하나에 속하는 두 가지 좋은 클래스의 초등학교 또는 submicroscopic 입자에 의해 정의된 여부는 그들의 양자 스핀은 음수가 아닌 정수(0,1,2,…)또는 이상한 반 정수(1/2,3/2,…). 보손이라고 불리는 이전 유형은 스핀이 1 인 광자를 포함합니다. 페르미온이라고 불리는 후자의 유형은 스핀이 1/2 인 전자를 포함합니다.,
Bose 가 언급했듯이 두 클래스는 다르게 행동합니다(Bose-Einstein 및 Fermi-Dirac 통계 참조). 에 따라 파울리의 배타 원리,페르미온을 피하려는 경향이 각각에 대해,다른 어떤 이유에 각자 그룹에서 차지하고 별도의 양자 상태(표시하여 다른 양자,숫자와 같은 전자의 에너지). 대조적으로,무제한의 보손은 동일한 에너지 상태를 가질 수 있으며 단일 양자 상태를 공유 할 수 있습니다.
아인슈타인은 즉시 확 Bose 의 작품을 보여주는 매우 낮은 온도에서”bosonic 원자”심지어 스핀 것이 뭉쳤으로 공유된 양자 상태에서 가장 낮은 에너지입니다. 필요한 방법을 생산하는 온도로 낮은 충분히 테스 아인슈타인의 예측되지 않았다 달성,그런데,1990 년대까지. 하나의 혁신에 의한 새로운 기술의 레이저 냉각과 포획,에서는 방사선의 압력 레이저 빔을 냉각 및 localizes 원자로 둔 그들을., (이 작업을 위해 프랑스의 물리학 자 Claude Cohen-Tannoudji 와 미국의 물리학 자 Steven Chu 와 William D.Phillips 는 1997 년 노벨 물리학상을 공유했습니다.)두 번째 돌파구는 재료 용기없이 원자를 제자리에 고정시키기 위해 자기 감금의 개선에 의존했다. 이러한 기술을 사용하여,코넬 Wieman 성공에서 병합 약 2,000 개인 원자로”superatom,”응축 충분히 큰을 현미경으로 관찰하는 표시되는 별개의 속성을 양자. Wieman 이 성취를 묘사 한 것처럼,”우리는 그것을 거의 인간의 규모로 가져 왔습니다., 우리는 그것을 찌르고 찌르며 아무도 전에 할 수 없었던 방식으로이 물건을 볼 수 있습니다.”
포함됩과 관련된 두 가지 현저한 저렴한 온도 현상:superfluidity,각각의 헬륨 동위 원소 3He 및 4He 형태로 액체 흐름에 제로 마찰;그리고 초전도성,에서는 전자 이동을 통해 재료로 전기저항이 있습니다. 4He 원자의 보존,그리고 있지만 3He 원자와 전자는 페르미온,그들은 또한 받을 보스 응축하는 경우 그들은 쌍을 가진 반대가 회전하는 형태로 bosonlike 국으로 순다., 2003 년 데보라 진(Deborah Jin)과 JILA 의 동료들은 쌍을 이루는 페르미온을 사용하여 최초의 원자 페르미온 응축수를 만들었습니다.
BEC 연구는 1996 년에 시연 된 원자 레이저 Ketterle 과 같은 새로운 원자 및 광학 물리학을 산출했습니다. 기존의 빛 레이저 빔을 방출의 일관된 광자,그들은 정확하게 모든 단계에서고 집중될 수 있습을 극단적으로 작은,밝은 장소. 마찬가지로,원자 레이저는 높은 강도로 집중 될 수있는 원자의 코 히어 런트 빔을 생성합니다., 잠재적인 응용 프로그램을 포함한 더 많은 정확한 원자 시계와 강화 기술을 전자 칩,또는 집적 회로.
BECs 의 가장 흥미로운 속성은 빛을 늦출 수 있다는 것입니다. 1998 년에 레네 Hau 의 하버드 대학교와 그녀의 동료들이 둔화등을 통해 여행사에서 속도를 진공에서의 3×108 미터당 두 번째로 단순한 17 미터 초당 약 38 시간당 마일. 그 이후로 Hau 와 다른 사람들은 bec 내에 광 펄스를 완전히 멈추고 저장하여 나중에 빛을 변하지 않게 방출하거나 두 번째 BEC 로 보냈습니다., 이러한 조작 약속을 잡고 새로운 유형에 대한 빛의 기반 원거리 통신,광학적인 데이터 저장,그리고 양자 컴퓨터,하지만 낮은 온도의 요구가 포함됩 제공 실제적인 어려움이 있습니다.