Natuurkundigen hebben aangetoond dat slechts 7 kwantumdeeltjes nodig zijn, dat ze zich gedroegen alsof ze ondergedompeld waren in een miljard mensen. Op grote schaal passeert materie verschillende transformaties, faseovergangen genoemd, waar (bijvoorbeeld) water in ijs of stoom overgaat. Onderzoekers zijn gewend om dit soort dingen in grote hoeveelheden moleculen te zien, maar nooit in zo een klein cluster.
In een nieuwe studie volgden wetenschappers fasetransities in systemen die worden weergegeven door zeven lichtdeeltjes (fotonen) die een exotische fysieke staat kregen - het Bose-Einstein-condensaat (BCE). Het is een fysieke toestand die wordt bereikt door materie bij ultrakoude temperaturen, waar deeltjes zich beginnen te mengen en gezamenlijk handelen.
Omdat fotonen lichtpakketten zijn, zijn ze gemaakt van energie, niet van materie, wat het vreemd maakt om de fase te veranderen. Maar in 2010 konden Duitse onderzoekers aantonen dat lichte deeltjes zich als CBA kunnen gedragen. Om de fotonen op te vangen, creëerden wetenschappers een kleine spiegelcamera en vulden deze met gekleurde verf. Wanneer lichte deeltjes in de kleurstofdeeltjes neerstortten, absorbeerde de laatste de eerste en werd opnieuw uitgestoten. Vanwege dit hebben de fotonen meer tijd nodig gehad om zich door de camera te bewegen, waardoor ze feitelijk langzamer werden. Als gevolg daarvan werd de camera een ruimte waarin onderzoekers fotonen traag konden maken en ze in korte afstanden konden plaatsen. Als een resultaat was het duidelijk hoe de fotonen contact begonnen te maken en CBE te demonstreren. In een recent experiment wilde het team weten wat het minimum aantal fotonen was dat voor dergelijke acties nodig was. Met behulp van een fijne laser pompten ze één voor één de fotonen in een soortgelijk gevulde kleurstofspiegelval en observeerden ze het gedrag van het mengsel. Het bleek dat gemiddeld 7 fotonen voldoende zijn om een CBE te vormen. Deze lage drempel is nodig om het begin van een faseovergang te bepalen.
Wetenschappers hebben enkele verschillen opgemerkt in micro-CBA van faseovergangen met een groter aantal deeltjes. Wanneer het ijs meer opwarmt dan het smeltpunt, lijkt het erop dat het direct van een vaste naar een vloeibare vorm gaat. Echter, met de deelname van slechts 7 fotonen, wordt dit proces geleidelijk uitgevoerd.
