La lunghezza d'onda di de Broglie connesso con il moto del centro di massa di atomi liberi di solito è così breve che gli atomi si muovono come particelle classiche. Però, se un gas viene raffreddato per a bassa temperatura che la lunghezza d'onda diventa comparabile alla distanza tra gli atomi, caratteristiche meccaniche quantistiche diventano importanti. Se lo spin totale dell'atomo è un numero intero, il gas può subire la transizione di fase di meccanica quantistica, conosciuta come la condensazione di Bose-Einstein.