Bose-Einstein-Kondensation

englische Abk.: BEC;

Die Bose-Einstein-Kondensation beschreibt den Übergang eines Systems, das aus gleichartigen Teilchen (Bosonen) besteht, in einen extremen Aggregatzustand, in dem sich alle Teilchen in dem niedrigstmöglichen Energiezustand befinden. Beim Abkühlen eines Gases unter die kritische Temperatur von einem millionstel Grad Kelvin (bei 0° Kelvin liegt der absolute Nullpunkt) vergrößern sich die de Broglie-Wellenlängen (L.-V. de Broglie) der einzelnen Atome so sehr, dass sie beginnen zu überlappen. Die Atome innerhalb des Kondensats kollabieren zu einem einzigen "Superatom"; sie können nicht mehr voneinander unterschieden werden.

Bereits 1924 hatte der indische Physiker S.N. Bose zusammen mit A. Einstein diesen Zustand theoretisch vorausgesagt. Erst 1995 konnten W. Ketterle, E.A. Cornell und C.E. Wieman diese Theorie experimentell durch die Kondensation aus einem Gas von Rubidium- bzw. Natrium-Atomen nachweisen. Die drei Forscher erhielten hierfür 2001 den Nobelpreis für Physik. Im Laufe der folgenden Jahre gelangen weitere Bose-Einstein-Kondensationen für eine Vielzahl verschiedener Isotope.

Technische Anwendungen des Kondensats könnten der Einsatz in der Nanotechnologie oder seine Verwendung für Präzisionsmessungen und Quantencomputer sein.