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不过考虑到电子到原子核的距离只有十亿分之一米，那么这个原子所占的空间可以说是相当大了。
更奇怪的是，几个原子可以同时占据这个同一空间区域。
这个概念是非常违反直觉的。
我们常常认为原子就像一个个小小的台球，可以紧密地堆积在一起，就像组成固体材料中的元件结构一样。
但是同时，由于原子在材料中位置不同，它们各自又保持着其独特的特性。
但对于这些超低温的原子就不一样了，它们可以同时存在于任何地方，这是一种新的物质状态。
这种状态由爱因斯坦和印度科学家萨特廷德拉·纳特·玻色[2]（SatyendraNathBose）发现，被称为玻色-爱因斯坦凝聚态（Bose-Einsteie）。
这种奇特的状态有一些显著的特性。
例如，原子云[3]就是一种超流体[4]，在流动时没有黏性。
此外，原子云可以被一分为二然后再重组在一起，从而使这两个被分离的原子云表现出量子干涉效应。
这从本质上展示了一个大物体（包含许多原子，使其大小可见）所具有的量子特性。
这种量子特性可以归因于每一个特定原子的不确定性——不确定它处于这一半还是另一半原子云中。
我们必须考虑每个原子其实同时存在于这两个原子云中。
由于这些冷原子可以被光束束缚，所以也可以用几束光束创造出某种空间结构用来操纵原子。
例如，当两个光束相遇时，会形成一个干涉图样（见第3章），在干涉图样中有些区域强度高，有些区域强度低。
冷原子们要不就都停留在强度高的区域，要不都停留在强度低的区域（可以通过选择特定波长的光来调整原子所在的区域）。
随着光束强度的增大，原子会落入干涉图样中出现的“鸡蛋托盒”
状的光陷阱中（见图32a）。
它们落入的方式也很有趣。
图32 被光束缚在光学晶格[5]中的冷原子：a.光学晶格中个晶胞束缚有几百个原子（温度为几十微开尔文）；b.一些分布在各个“格子”
中的单个原子（温度为纳开尔文）。
当原子足够冷时，它们并不喜欢待在鸡蛋托盒内的同一个“格子”
里，因此最终原子的分布特别像一个完整的鸡蛋托盒——一个原子待在一个格子里，如图32b所示。
这种情况下不存在超流体，因为原子们喜欢待在原地。
事实上，这更像是一个“绝缘体”
，因为所有的原子都没有动。
通过调节光的强度，可以探究原子从完全自由流动到完全不流动的有趣过渡。
在量子力学的环境中实现对原子的控制，这使得科学家们能够探究与其他类型的材料（例如固态金属氧化物）相关的物质的新特性。
尽管在这些材料上，我们很难实现同等精确度的控制和测量。
现在我们可以观察到，冷原子气体[6]位于“鸡蛋托盒”
中的单个原子，并观察当周围环境发生变化时它们会有怎样的反应。
我们可以用许多不同类型的原子来探究这种低温状态，并且利用光来构造复杂的俘获结构。
当前的一个研究领域是利用冷原子来“模拟”
其他量子系统。
利用这种方法可以研究其他方法无法解决的复杂问题，促进我们对材料和结构产生新的理解，从而产生新的影响。
这也许可以帮助我们理解甚至是设计出新的磁铁，可用于计算机数据存储、医疗的核磁共振成像设备，甚至用于悬浮列车的无摩擦发动机。
超快
光脉冲可以非常短。
在第5章中，我说过它们可以和光学场的单个周期一样短。
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