초저온 원자(영어:Ultracold atom)는절대 영도에 매우 가깝게 유지되어 있는 원자기체이다. 주로 1마이크로켈빈(µK) 이하의 온도를 갖고 있을 때를 의미한다. 초저온에서는 원자의양자역학적 특성이 중요하게 작용하며,고전 열역학으로 설명 불가능한 새로운 상태에 도달한다.보손의 경우보스-아인슈타인 응축 (BEC) 현상을,페르미온의 경우겹친 페르미 기체를 관측할 수 있다.

초저온에 이르기 위해서는 몇 가지 실험 기법이 사용되는데^[1] 대표적으로광자기 포획 상태의 기체를레이저 냉각,증발 냉각의 순서로 수백 나노켈빈(nK)까지 내리는 기법이 주축을 이룬다. 초저온 상태에서는 앞서 언급한 BEC와 페르미 겹침 상태 외에도초유체 현상, 양자 자성, 다체 스핀 역학,에피모프 상태, BEC-BCS 전이 등을 연구할 수 있게 된다.

• 보스-아인슈타인 응축

• Madison, K. W.; Wang, Y. Q.; Rey, A. M.; Bongs, K. 편집 (2013).《Annual Review of Cold Atoms and Molecules》. World Scientific.ISBN 978-981-4440-39-4. 
• Bloch, Immanuel (2008).“Quantum Gases”.《Science》319 (5867): 1202.Bibcode:2008Sci...319.1202B.doi:10.1126/science.1152501. 
• Rousseau, Valery.“Pure Mott Phases in Confined Ultracold Atomic Systems”.《Phys. Rev. Lett.》104 (16): 167201.doi:10.1103/PhysRevLett.104.167201. 
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