La longueur d'onde de Broglie associée au mouvement du centre de masse des atomes libres est habituellement si courte que les atomes se déplacent comme des particules classiques. Toutefois, si un gaz est refroidi à cette basse température que la longueur d'onde devienne comparable à la distance entre atomes, caractéristiques quantiques deviennent importants. Si le spin total de l'atome est un entier, le gaz peut subir la transition de phase de la mécanique quantique, connue comme la condensation de Bose-Einstein.