人们早就知道，与同性电荷相斥的常识相反，固体中的电子在低温下倾向于配对，从而在不加热导线的情况下导电，这种现象称为超导性。
超导性被用于在磁共振成像（MRI）机器中产生高磁场等。该现象涉及玻色子（如配对电子之类的粒子）的凝聚，这些粒子以相同的量子状态同步跳舞。这种独特的物质状态被称为玻色-爱因斯坦凝聚（BEC），与我们熟悉的固体、液体或气体不同，可用于制造原子激光器和更精确的原子钟。上周，德国斯图加特大学的蒂埃里·拉海领导的一个物理学家团队在《自然》杂志上报道说，他们创造了一种铬原子的BEC，这些原子像微型磁铁一样在基本上无限的距离上相互作用。通过这样做，原子可以形成传统相互作用不可能实现的奇异物质状态，例如流动性比液体更好的固体，以及像棋盘上的方块一样排列自身的原子。
为了同步起舞，玻色子需要通过某种相互作用“感受”彼此。自从1995年首次从锂、铷和钠等玻色碱金属原子中产生BEC以来，这种相互作用一直是短程的（有效范围不超过几个纳米）以及各向同性的：原子就像微小的球，因此它们没有任何“正面朝上”，并且从各个方向看起来都一样。但是物理学家一直都知道，其中一些原子的行为像微型磁铁，当然，磁铁有正面朝上；将两个磁铁放在一起，将其中一个翻转过来，吸引力就会变成斥力。因此，问题一直是：是否可以用像微型磁铁一样相互作用的原子形成BEC？
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问题在于，任何原子-原子相互作用的偶极（磁性）部分总是比各向同性（球状）部分小得多，后者在任何BEC中都占主导地位。幸运的是，通过将原子放在电磁铁旁边并调节磁力，可以调整各向同性部分的强度，甚至可以将其从吸引力变为斥力（反之亦然）。
研究人员说，另一个问题是，碱金属原子（形成BEC的主要候选者）是非常弱的磁铁。可以通过选择玻色原子（例如，铬52）来解决这个问题，该原子例如，磁性强度是锂的六倍。
因此，拉海的研究小组将铬52原子捕获在激光束内，将它们置于磁场中，并改变磁场，直到各向同性相互作用变得非常弱，以至于偶极部分成为主导。纯粹由于偶极相互作用，铬原子形成了一个持续几毫秒的BEC，并且当陷阱被释放时，显示了密度峰值，这是BEC的有力证据。
拉海说，除了与方向相关之外，“偶极相互作用比仅延伸到几个纳米的各向同性相互作用要长得多”。理论家已经预测，在存在这种长程相互作用的情况下，原子会形成奇异的量子相，例如超固态（其中一些原子无阻力地流动）和所谓的棋盘相（其中原子占据已存在晶格中的每个其他位置）。
莱斯大学的实验学家兰德尔·休利特说：“这是理论家多年来一直在讨论的事情……而最终实验学家正在赶上。”他也是最早产生BEC的科学家之一。