Bose-Einstein-kondensasjon eller Bose-Einstein-kondensat er en faseovergang som skjer ved lav temperatur i kvantemekaniske systemer, beskrevet i Bose-Einstein-statistikk.
Atomene nedkjøles til så vidt det absolutte nullpunkt, da er det så vidt de beveger seg. I stedet begynner de å klumpe seg sammen, og innta samme energinivå. Fra en fysikers synsvinkel blir de identiske, og hele atomklyngen begynner å oppføre seg som om den er ett eneste atom.[1]
Fenomenet ble beskrevet teoretisk i 1920-årene av Satyendra Nath Bose i samarbeid med Albert Einstein. Av Bose-Einstein-kondensatet fremkommer mange interessante og mye studerte fysiske fenomener, deriblant superfluiditet og superledning.
Bosoner er partikler med heltallig spinn, og karakteriseres ved at et vilkårlig antall partikler tillates å okkupere en hvilken som helst mikroskopisk tilstand. Ved termodynamisk likevekt, når det ikke finnes noe Bose-kondensat, er antallet partikler i hver tilstand gitt ved Bose-distribusjonsfunksjonen, som avhenger av temperatur og kjemisk potensial.
Etter faseovergangen bryter dette bildet delvis sammen og et makroskopisk antall partikler finnes i systemets mikroskopiske grunntilstand (resten beskrives fortsatt av Bose-distribusjonensfunksjonen). Med «makroskopisk» menes at hvis N er totalt antall partikler og N0 er antall partikler i kondensatet, er N0/N ulik null når N går mot uendelig. Denne faseovergangen skjer ved en gitt temperatur som kalles kritisk temperatur eller kritisk punkt. Den kritiske temperaturen er lav, men endelig, dvs. høyere enn 0 K.