Bose-Einstein-Kondensate - eine neue Form von Quantenmaterie

摘要

BEC ist eine dramatische Konsequenz der Quantenstatistik und illustriert, wie "mysterios" Quantenmechanik ist. Atome sind Bo-sonen, wenn sie eine gerade Anzahl von Elektronen, Protonen und Neutronen enthalten. Entfernt man ein Neutron aus einem bo-sonischen Atom mit hunderten von Nukleo-nen, wird es zu einem Fermion, und bei tiefen Temperaturen bildet sich anstelle eines Bose-Kondensats ein entarteter Fermi-See. Obwohl das chemische Verhalten, die Masse und fast alle anderen Eigenschaften des Atoms unverandert sind, ist das Verhalten des Gases bei tiefen Temperaturen drastisch verandert - ein rein quantenstatistischer Effekt. Seit langem war vorhergesagt worden, dass Bose-Kondensate und der Prozess der Kondensation viele ungewohnliche Eigenschaften haben sollten. Entartete Quantengase zeigen makroskopische Quantenphanomene bereits bei sehr geringen Dichten. Die vollstandige Abwesenheit von thermischer Bewegung verspricht Verbesserungen in der Genauigkeit von Prazisionsexperimenten. Bose-Kondensate sind eine Quelle koharenter Atome fur Experimente in der Atomoptik und fur die Entwicklung von Atomlasern.