Grado de libertad de un BEC

Todo depende del tipo de gas y de su temperatura.

Si el gas está hecho de átomos individuales como$^{87}Rb$o$^{39}K$(átomos típicos que son Bose-Condensed, ya que está preguntando), entonces como$3$grados de libertad - movimiento a lo largo$x, y,$y$z$.

Si los constituyentes son moléculas diatómicas, como$H_2$, entonces los dos átomos también podrían girar alrededor del centro de masa, lo que introduce$2$nuevos grados de libertad - en el sentido de las agujas del reloj, en el sentido contrario a las agujas del reloj.

También pueden vibrar, como si estuvieran conectados por un resorte - esto introduce$2$nuevos modos, para vibración en fase y fuera de fase.

Evidencia de la$3$traslacional,$2$rotacional y$2$Los grados de libertad vibratorios se encuentran en el gráfico de capacidades de calor (abajo), donde también se puede ver que, cuando están presentes, los dos últimos modos solo se desbloquean ( descongelan ) a temperaturas más altas. Esto se debe a que la energía asociada con ese movimiento es del orden de varios$\gg k_B T$:

Entonces, incluso si hizo un BEC de moléculas diatómicas, no verá los modos de rotación y vibración, ya que tiene demasiado frío.
Esta es la razón por la que un campo muy activo es el de las moléculas frías , donde se unen dos átomos (fríos) con, por ejemplo, una resonancia de Feshbach, para que la energía del modo sea mucho más baja y, por lo tanto, accesible.