Fermiho plyn a Cooperovy páry

Všechny částice můžeme podle jejich spinu rozdělit do dvou kategorií, na bosony a fermiony. Boson má spin celočíselný, kdežto fermion polovinový. Rozdíly mezi těmito kategoriemi se stávají zřejmější, pokud atom ochladíme na extrémně nízkou teplotu. Bosonové atomy se v takovém případě „sladí“ do nejnižšího kvantového stavu a vytvoří tzv. Boseův-Einsteinův kondenzát (BEC)
Tento kondenzační proces je zároveň jevem způsobující podivné chování, jako supratekutost a supravodivost.
Fermiony se naproti tomu chovají zcela jinak, platí pro ně Pauliho vylučovací princip. Chovají se tak, že nemohou v témže kvantovém stavu existovat dva identické fermiony. (Mezi fermiony patří např. elektron. To, že se elektron uplatňuje Pauliho vylučovací princip, zajišťuje stabilitu atomů, molekul, organizaci elektronů kolem atomového jádra – což je vlastně pozadí veškerých jevů, které zkoumá chemie.) Jestliže se ovšem sváží chemickou vazbou dva fermiotické atomy (tedy atomy s polovičními spiny), vytvořená molekula bude mít spin celočíselný. Bude se chovat jako boson, a co víc, bude tedy schopná s ostatními molekulami zkondenzovat do podoby BEC.
Experimentátoři z Institutu experimentální fyziky při Univerzitě v Innsbruku vycházeli z předpokladu, že pokud párování budou iniciovat ve Fermiho plynu tvořeném fermiotickými atomy, poskytne jim údaje k dokonalejšímu poznání tohoto jevu. Rudolf Grimm a jeho spolupracovníci ochladili atomy lithia-6 na teplotu 500 nanokelvinů a následně je pomocí silného magnetického pole přinutili spojit se do páru, v nichž jejich poloviční spiny vytvořily celočíselné, tedy do pseudobosonů.
[ScienceWorld: Fermiho plyn a Cooperovy páry | A Pure Molecular Quantum Gas]