玻色-爱因斯坦凝聚是玻色子原子在冷却到靠近绝对零度时所呈现出的一种物质状态。
在这样的低温下，原来不同状态的原子溘然“凝聚”到同一状态，成为具有量子特性的单一实体，是宏不雅观相对论和微不雅观量子完美统一的理论体系。
100 年前，萨特延德拉·纳特·玻色（ Satyendra Nath Bose ）和阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）以玻色关于光子的统计力学研究为根本，对这个状态做了预言。
地球上，首次实现的玻色-爱因斯坦凝聚涌如今 1995 年，先后由两支团队完成：科罗拉多大学博尔德分校的埃里克·康奈尔（Eric Cornell）和卡尔·威曼（Carl Wieman）团队在 6 月将铷原子气体冷却至 1.7×10-7 K 实现。
四个月后，麻省理工学院（MIT）的沃尔夫冈·凯特尔（Wolfgang Ketterle）制备了含钠原子的玻色-爱因斯坦凝聚。
此三人也因他们的研究结果共享 2001 年诺贝尔奖物理，颁奖词中描述道：玻色-爱因斯坦凝聚的研究扩展了人们对量子物理学的理解，并引发了新的物理效应的创造。现在全天下已经有数十个实验室实现了8种元素的玻色-爱因斯坦凝聚，干系研究迅速发展，不雅观察到了一系列新的征象，如玻色-爱因斯坦凝聚中的相关性、约瑟夫森效应、蜗旋、超冷费米原子气体、超流体、超导体等研究。而在实际运用方面，玻色-爱因斯坦凝聚在芯片技能、精密丈量和纳米技能等领域都有光明的运用前景。
尽管理论预言早已有之，现实的实验验证还是等到了关键实验技能升级后才涌现。
打破之一是激光冷却和俘获技能，激光束的辐射压通过降落原子的速率来冷却和定位原子。对付这项事情，法国物理学家克劳德·科恩·坦努吉（Claude Cohen-Tannoudji）和美国物理学家史蒂文·朱（Steven Chu）、威廉·菲利普斯（William D. Phillips）共享了1997年的诺贝尔物理学奖。
第二个打破是对磁约束的改进，以便在没有容器的情形下将原子固定在适当的位置。
然而，纵然技能已经能够在地球上实现玻色-爱因斯坦凝聚，但是由于重力的影响，科学家对付玻色-爱因斯坦凝聚一贯难以实现精准丈量。于是，科学家们就环绕创造微重力和无重力环境进行谈论，2018 年由德国物理学家带领的国际科研团队在太空中制造出了玻色–爱因斯坦凝聚态。
在 6 分钟的自由落体韶光内，研究团队进行了 100 多次实验。这标志着涉及玻色–爱因斯坦凝聚态的微重力实验有了显著进步，而之前在落塔内进行的自由落体微重力实验只能坚持数秒。
但是，科学家们显然对付 6 分钟的实验韶光并不知足。
来自加州理工学院的罗伯特·汤普森（Robert Thompson）及同事报告了为了战胜这些限定，在国际空间站上启动并成功运行的冷原子实验室（Cold Atom Lab）。
提及来云淡风轻，但是在国际空间站实现高精度的物理实验还是一件十分困难的事情。实验的仪器的哀求十分严苛，除了要达到设计的技能参数和足够高的精度，还须要十分坚固，并且所占的空间、质量和花费功率都要尽可能小。除此之外，仪器可靠性的哀求也非常高，一样平常哀求能够运行好几年，要知道在太空中仪器可不好掩护。终极，实验设备搭载于 2018 年 5 月 21 日发射的“ OA-9 Antares 230 rocket ”升空到达国际空间站，并于同年 6 月投入利用。
研究成果以论文的形式揭橥，文中他们描述了在微重力条件下制备的铷原子在低温条件下实现玻色-爱因斯坦凝聚，并丈量了它们与在地球上不雅观测到的玻色-爱因斯坦凝聚之间的特性差异。
例如，前者的自由膨胀韶光达到了1.118秒，而后者一样平常只有几十毫秒。这意味着在太空中，对付玻色–爱因斯坦凝聚态的可不雅观测韶光得到了延长，可以提高丈量的精准度。
此外在太空中呈现玻色-爱因斯坦凝聚的原子数量较地球上增大到了三倍，并且在微重力条件下，原子能被较弱的力捕捉，从而有可能达到较低的温度，此时奇异的量子效应就会变得愈加明显，有利于进一步的量子物理实验探究。
