Fizycy pokazali, że potrzebnych jest tylko 7 cząstek kwantowych, które zachowywały się tak, jakby były zanurzone w miliardowym tłumie. Na dużą skalę materia przechodzi przez różne przemiany, nazywane przemianami fazowymi, gdzie (na przykład) woda przechodzi w lód lub parę. Naukowcy są przyzwyczajeni do oglądania takich rzeczy w dużych masach cząsteczek, ale nigdy w tak małym skupisku.
W nowym badaniu naukowcy śledzili przejścia fazowe w systemach reprezentowanych przez siedem cząstek światła (fotonów), które uzyskały egzotyczny stan fizyczny - kondensat Bosego-Einsteina (BCE). Jest to stan fizyczny osiągany przez materię w ultrazimnych temperaturach, w których cząstki zaczynają się mieszać i działać zgodnie.
Ponieważ fotony są pakietami światła, powstają z energii, a nie z materii, co sprawia, że zmiana fazy jest dziwna. Jednak w 2010 roku niemieccy naukowcy byli w stanie pokazać, że lekkie cząsteczki mogą zachowywać się jak CBA. Aby złapać fotony, naukowcy stworzyli małą lustrzaną kamerę i wypełnili ją kolorową farbą. Gdy lekkie cząstki zderzyły się z cząstkami barwnika, te ostatnie pochłonęły pierwsze i ponownie wyemitowały. Z tego powodu fotony potrzebowały więcej czasu na poruszanie się po kamerze, co faktycznie spowalniało ich działanie. W rezultacie kamera stała się przestrzenią, w której naukowcy mogli spowalniać fotony i umieszczać je w bliskiej odległości. W rezultacie było oczywiste, jak fotony zaczynają kontaktować się i demonstrować CBE. W ostatnim eksperymencie zespół chciał ustalić minimalną liczbę fotonów wymaganych do takich działań. Używając cienkiego lasera, pompowali fotony w pułapkę podobnie wypełnionego lustra barwnika i obserwowali zachowanie mieszaniny. Okazało się, że średnio 7 fotonów jest wystarczających do utworzenia CBE. Ten niski próg jest niezbędny do określenia początku przejścia fazowego.
Naukowcy zauważyli pewne różnice w mikro-CBA w stosunku do przejść fazowych z większą liczbą cząstek. Gdy lód nagrzewa się bardziej niż temperatura topnienia, wydaje się, że natychmiast przechodzi z formy stałej do ciekłej. Jednak z udziałem tylko 7 fotonów proces ten odbywa się stopniowo.
