Een handvol lichtdeeltjes gedraagt zich op dezelfde manier als een systeem van miljoenen fotonen.
In essentie is er geen verschil tussen een druppel water en de inhoud van een zwembad. Zelfs in een druppel zitten er nog miljarden watermoleculen. Hierdoor zal zowel de druppel als het (zuivere) zwembadwater bevriezen bij nul graden en koken bij honderd graden.
Maar waar ligt de grens tussen ‘veel’ en ‘weinig’ deeltjes? De grens waarboven een systeem zich als een veeldeeltjessysteem gedraagt (zoals het water), maar waaronder aggregatietoestanden zoals bevriezen en verdampen niet voorkomen?
"De vondst is belangrijk voor kwantumfysici, want kleine systemen zijn veel gemakkelijk te bestuderen dan grote"
Betrekkelijk laag, zo heeft een team van Britse en Duitse fysici ontdekt. Ze creëerden in hun lab een reeks systemen van gemiddeld zeven fotonen groot. Hoewel het slechts om een handvol lichtdeeltjes gaat, konden ze aantonen dat fase-overgangen (kwantummechanische verschuivingen tussen aggregatietoestanden) nog steeds voorkwamen in de meerderheid van de systemen. De vondst is belangrijk voor kwantumfysici, want kleine systemen zijn veel gemakkelijk te bestuderen dan grote.
De fysici konden aantonen dat de fotonen een zogeheten 'bose-einsteincondensaat' vormden, een niet-klassieke aggregatietoestand die slechts voorkomt in de buurt van het absolute nulpunt. In deze toestand zijn deeltjes niet meer afzonderlijk onderscheidbaar, waardoor het condensaat ook wel een superatoom wordt genoemd.
Overigens blijkt zeven een soort ondergrens te zijn, want bij nog minder fotonen verdween het condensaat en gedroeg het systeem zich als een verzameling losse individuele lichtdeeltjes.
