玻色–愛因斯坦凝聚，外文名叫做Bose–Einstein condensate，簡稱BEC，是玻色子原子在冷卻到接近絕對零度所呈現出的一種氣態的、超流性的物質狀態(物態)，預言者是A.愛因斯坦。
理論
所有原子的量子態都束聚於一個單一的量子態的狀態被稱爲玻色凝聚或玻色-愛因斯坦凝聚。1920年代，薩特延德拉·納特·玻色和阿爾伯特·愛因斯坦以玻色關於光子的統計力學研究爲基礎，對這個狀態做了預言 。
2005年7月22日，烏得勒支大學的學生羅迪·玻因克在保羅·埃倫費斯特的個人檔案中發現了1924年12月愛因斯坦手寫的原文的草稿 。玻色和愛因斯坦的研究的結果是遵守玻色-愛因斯坦統計的玻色氣體。玻色-愛因斯坦統計是描寫玻色子的統計分佈的理論。玻色子，其中包括光子和氦-4之類的原子，可以分享同一量子態。愛因斯坦推測將玻色子冷卻到非常低的溫度後它們會“落入”(“凝聚”)到能量最低的可能量子態中，導致一種全新的相態。
一個單純的三維的氣體的臨界溫度爲(氣體處在的外部勢能是恆定的)：
其中：
發現
1938年，彼得·卡皮查、約翰·艾倫和冬·麥色納(Don Misener)發現氦-4在降溫到2.2 K時會成爲一種叫做超流體的新的液體狀態 。超流的氦有許多非常不尋常的特徵，比如它的黏度爲零，其漩渦是量子化的。很快人們就認識到超液體的原因是玻色-愛因斯坦凝聚。事實上，康奈爾和威曼發現的氣態的玻色-愛因斯坦凝聚呈現出許多超流體的特性。
“真正”的玻色-愛因斯坦凝聚最早是由康奈爾和威曼及其助手在天體物理實驗室聯合研究所於1995年6月5日製造成功的。他們使用激光冷卻和磁阱中的蒸發冷卻將約2000個稀薄的氣態的銣-87原子的溫度降低到170 nK後獲得了玻色-愛因斯坦凝聚。四個月後，麻省理工學院的沃爾夫岡·克特勒使用鈉-23獨立地獲得了玻色-愛因斯坦凝聚。克特勒的凝聚較康奈爾和威曼的含有約100倍的原子，這樣他可以用他的凝聚獲得一些非常重要的結果，比如他可以觀測兩個不同凝聚之間的量子衍射。2001年康奈爾、威曼和克特勒爲他們的研究結果共享諾貝爾物理獎 。
康奈爾、威曼和克特勒的結果引起了許多試驗項目。比如2003年11月因斯布魯克大學的 魯道爾夫·格里姆 ( 英語 ： Rudolf Grimm ) 、科羅拉多大學鮑爾德分校的德波拉·金和克特勒製造了第一個分子構成的玻色-愛因斯坦凝聚。
與一般人們遇到的其它相態相比，玻色-愛因斯坦凝聚非常不穩定。玻色-愛因斯坦凝聚與外界世界的極其微小的相互作用足以使它們加熱到超出臨界溫度，分解爲單一原子的狀態，因此在短期內不太有機會出現實際應用。
2016年5月17日，來自澳大利亞新南威爾士大學和澳大利亞國立大學的研究團隊首次使用人工智能製造出了玻色-愛因斯坦凝聚。人工智能在此項實驗中的作用是調節要求苛刻的溫度和防止原子逃逸的激光束。
用於降低光速
雖然玻色-愛因斯坦凝聚很難理解也很難製作，但它們也有許多非常有趣的特性。比如它們可以有異常高的光學密度差。一般來說凝聚的折射係數是非常小的因爲它的密度比平常的固體要小得多。但使用激光可以改變玻色-愛因斯坦凝聚的原子狀態，使它對一定的頻率的係數驟增。這樣光速在凝聚內的速度就會驟降，甚至降到數米每秒。
自轉的玻色-愛因斯坦凝聚可以作爲黑洞的模型，入射的光不會逃離。凝聚也可以用來“凍結”光，這樣被“凍結”的光在凝聚分解時又會被釋放出來。
參閱
盒中氣體
玻色氣體
參考文獻
《超流體 》/ (美)沈星揚著 (1982). - 北京: 科學出版社
文獻
Bose, S. N. Plancks Gesetz und Lichtquantenhypothese. Zeitschrift für Physik. 1924, 26 : ode:1924ZPhy...26..178B. doi:10.1007/BF01327326 .
Einstein, A. Quantentheorie des einatomigen idealen Gases. Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften. 1925, 1 : 3. ,
Landau, L. D. The theory of Superfluity of Helium 111. J. Phys. USSR. 1941, 5 : 71–90.
L. Landau. Theory of the Superfluidity of Helium II. Physical Review. 1941, 60 (4): 356–ode:1941PhRv...60..356L. doi:10.1103/PhysRev.60.356 .
M.H. Anderson, J.R. Ensher, M.R. Matthews, C.E. Wieman, and E.A. Cornell. Observation of Bose–Einstein Condensation in a Dilute Atomic Vapor. Science. 1995, 269 (5221): 198–ode:1995Sci...269..198A. JSTOR 2888436 . PMID 17789847 . doi:10.1126/science.269.5221.198 .
C. C. Bradley, C. A. Sackett, J. J. Tollett, and R. G. Hulet. Evidence of Bose–Einstein Condensation in an Atomic Gas with Attractive Interactions. Physical Review Letters. 1995, 75 (9): 1687–ode:1995PhRvL..75.1687B. PMID 10060366 . doi:10.1103/PhysRevLett.75.1687 . .
C. Barcelo, S. Liberati and M. Visser. Analogue gravity from Bose–Einstein condensates. Classical and Quantum Gravity. 2001, 18 (6): 1137–ode:2001CQGra..18.1137B. arXiv:gr-qc/0011026 . doi:10.1088/0264-9381/18/6/312 .
P.G. Kevrekidis, R. Carretero-Gonzlaez, D.J. Frantzeskakis and I.G. ices in Bose–Einstein Condensates: Some Recent Developments. Modern Physics Letters B. 2006, 5 (33).
K.B. Davis, M.-O. Mewes, M.R. Andrews, N.J. van Druten, D.S. Durfee, D.M. Kurn, and W. Ketterle. Bose–Einstein condensation in a gas of sodium atoms. Physical Review Letters. 1995, 75 (22): 3969–ode:1995PhRvL..75.3969D. PMID 10059782 . doi:10.1103/PhysRevLett.75.3969 . .
D. S. Jin, J. R. Ensher, M. R. Matthews, C. E. Wieman, and E. A. Cornell. Collective Excitations of a Bose–Einstein Condensate in a Dilute Gas. Physical Review Letters. 1996, 77 (3): 420–ode:1996PhRvL..77..420J. PMID 10062808 . doi:10.1103/PhysRevLett.77.420 .
M. R. Andrews, C. G. Townsend, H.-J. Miesner, D. S. Durfee, D. M. Kurn, and W. Ketterle. Observation of interference between two Bose condensates. Science. 1997, 275 (5300): 637–641. PMID 9005843 . doi:10.1126/science.275.5300.637 . .
Eric A. Cornell and Carl E. Wieman. The Bose–Einstein Condensate. Scientific American. 1998, 278 (3): 40–45. doi:10.1038/scientificamerican0398-40 .
M. R. Matthews, B. P. Anderson, P. C. Haljan, D. S. Hall, C. E. Wieman, and E. A. Cornell. Vortices in a Bose–Einstein Condensate. Physical Review Letters. 1999, 83 (13): 2498–ode:1999PhRvL..83.2498M. arXiv:cond-mat/9908209 . doi:10.1103/PhysRevLett.83.2498 .
E.A. Donley, N.R. Claussen, S.L. Cornish, J.L. Roberts, E.A. Cornell, and C.E. Wieman. Dynamics of collapsing and exploding Bose–Einstein condensates. Nature. 2001, 412 (6844): 295–ode:2001Natur.412..295D. PMID 11460153 . arXiv:cond-mat/0105019 . doi:10.1038/35085500 .
A. G. Truscott, K. E. Strecker, W. I. McAlexander, G. B. Partridge, and R. G. Hulet. Observation of Fermi Pressure in a Gas of Trapped Atoms. Science. 2001, 291 (5513): 2570–ode:2001Sci...291.2570T. PMID 11283362 . doi:10.1126/science.1059318 .
M. Greiner, O. Mandel, T. Esslinger, T. W. Hänsch, I. Bloch. Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of ultracold atoms. Nature. 2002, 415 (6867): 39–ode:2002Natur.415...39G. PMID 11780110 . doi:10.1038/415039a . .
S. Jochim, M. Bartenstein, A. Altmeyer, G. Hendl, S. Riedl, C. Chin, J. Hecker Denschlag, and R. Grimm. Bose–Einstein Condensation of Molecules. Science. 2003, 302 (5653): 2101–ode:2003Sci...302.2101J. PMID 14615548 . doi:10.1126/science.1093280 .
Markus Greiner, Cindy A. Regal and Deborah S. Jin. Emergence of a molecular Bose−Einstein condensate from a Fermi gas. Nature. 2003, 426 (6966): 537–ode:2003Natur.426..537G. PMID 14647340 . doi:10.1038/nature02199 .
M. W. Zwierlein, C. A. Stan, C. H. Schunck, S. M. F. Raupach, S. Gupta, Z. Hadzibabic, and W. Ketterle. Observation of Bose–Einstein Condensation of Molecules. Physical Review Letters. 2003, 91 : ode:2003PhRvL..91y0401Z. PMID 14754098 . arXiv:cond-mat/0311617 . doi:10.1103/PhysRevLett.91.250401 .
C. A. Regal, M. Greiner, and D. S. Jin. Observation of Resonance Condensation of Fermionic Atom Pairs. Physical Review Letters. 2004, 92 (4): ode:2004PhRvL..92d0403R. PMID 14995356 . arXiv:cond-mat/0401554 . doi:10.1103/PhysRevLett.92.040403 .
C. J. Pethick and H. Smith, Bose–Einstein Condensation in Dilute Gases , Cambridge University Press, Cambridge, 2001.
Lev P. Pitaevskii and S. Stringari, Bose–Einstein Condensation , Clarendon Press, Oxford, 2003.
Mackie M, Suominen KA, Javanainen J., "Mean-field theory of Feshbach-resonant interactions in 85Rb condensates." Phys Rev Lett. 2002 Oct 28;89(18):180403.
