BEC理论可以追溯到1924年，当时Bose考虑了光子组的行为 。光子属于两大类基本粒子或亚微观粒子之一，它们的量子自旋是非负整数（0，1，2，…）或者奇数半整数（1/2，3/2，…） 。前一种称为玻色子，包括自旋为1的光子 。后一种称为费米子，包括自旋为1/2的电子 。
正如Bose指出的，这两类粒子的行为有所不同（请参阅Bose-Einstein和Fermi-Dirac统计） 。根据泡利（Pauli）不相容原理，费米子倾向于互相推开，因此一组中的每个电子都具有独立的量子态（由不同的量子数表示，例如电子的能量） 。相反，无限数量的玻色子可以具有相同的能态并共享单个量子态 。
爱因斯坦很快扩展了玻色的工作，以表明在极低的温度下具有均匀自旋的“玻色子原子”将以最低的可用能量聚结成共享的量子态 。然而，直到1990年代，才达到了产生足够低的温度以检验爱因斯坦预测的必要方法 。突破之一是依靠激光冷却和俘获的新技术，在该技术中，激光束的辐射压力通过降低原子的速度来冷却和定位原子 。（对于这项工作，法国物理学家克劳德·科恩·坦努吉（ClaudeCohen-Tannoudji）和美国物理学家史蒂文·朱（StevenChu）和威廉·菲利普斯（WilliamD.Phillips）共有1997年的诺贝尔物理学奖 。）第二个突破取决于对磁约束的改进，以便在没有材料容器的情况下将原子固定在适当的位置 。利用这些技术，康奈尔和威曼成功地将大约2,000个单独的原子合并为一个“超原子”，“超原子”是一种足够大的，可在显微镜下观察到的冷凝物，具有独特的量子特性 。正如威曼（Wieman）所描述的那样，“我们将其带到了几乎人类的规模 。我们可以刺戳它，并以前所未有的方式查看这些东西 。”
BEC与两个显着的低温现象有关：超流态，其中氦同位素3He和4He各自形成一种液体，其摩擦力为零；具有超导性，电子穿过零电阻的材料 。4He原子是玻色子，尽管3He原子和电子是费米子，但如果它们与相反的自旋配对形成零净自旋的玻色子态，它们也会发生Bose凝聚 。2003年，JILA的黛博拉·金（DeborahJin）和她的同事们使用成对的费米子产生了第一个原子费米离子冷凝物 。
BEC的研究产生了新的原子和光学物理学，例如1996年展示的原子激光器Ketterle 。传统的激光器发射相干光子束 。它们都是完全同相的，可以聚焦成一个很小的亮点 。类似地，原子激光可以产生高强度聚焦的相干原子束 。潜在的应用包括更精确的原子钟和增强的技术来制造电子芯片或集成电路 。
BEC最吸引人的特性是它们可以减慢光线 。1998年，哈佛大学的LeneHau和她的同事们将通过BEC的光从每秒3×10^8米的真空速度减慢到每秒仅17米，即每小时38英里 。从那以后，Hau和其他人完全停止了光脉冲并将其存储在BEC内，随后释放了未改变的光或将其发送到第二个BEC 。尽管BEC的低温要求带来了实际困难，但这些操作有望为新型的基于光的通信，光学数据存储和量子计算带来希望 。
光学冷却降低了原子云中原子的速度，但这仅仅是过程的初始阶段 。为了达到足够低的温度，必须使用其它技巧 。这可以在称为磁光阱（MOT）的设备中实现，如图所示 。MOT由一对所谓的反亥姆霍兹线圈组成，电流通过它们反向传播 。
然而，事实证明，多普勒和磁光冷却所达到的温度仍不足以达到BEC的临界温度 。因此，必须应用附加的冷却技术 。该方法称为蒸发冷却 。从原理上讲，这是一种通过吹液体表面来冷却一杯热咖啡的技术 。这去除了表面上方气相中最快的分子，并降低了平均动能，即剩余分子的温度 。
为了应用该技术，通过用激光束将冷原子推入所需方向，将冷原子从MOT转移到没有冷却激光器的纯磁阱中 。在由不均匀磁场形成的阱中，它们不会像MOT中那样被激光器的反冲力保持，而是由于磁力得以保持达到其磁矩 。尽管该力远小于反冲力，但由于动能很小，可以将很冷的原子捕获 。

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