Бозе-Эйнштейн-конденсаты (Bose-Einstein Condensates, BEC), повседневно производящиеся в Хайдельбергском университете, как для крупных ансамблей, так и для нескольких атомов, являются прототипами мезоскопических квантовых систем. Это делает их идеальными моделями для систематических хорошо контролируемых исследований макроскопических квантовых явлений, таких как: фазовые переходы; нелинейная волновая оптика; переходы между молекулярными конденсатами Бозе-Эйнштейна и сверхтекучестью, основанной на куперовских парах; микроскопическое происхождение квантовых систем на уровне одного атома или молекулы. Например, группа в Kirchhoff Institute for Physics (KIP) Хайдельбергского университета специализируется на изучении конденсатов из нескольких атомов в искусственно созданных потенциалах с целью показать, что обычный подход среднего поля, описывающий динамику конденсата Бозе-Эйнштейна, может быть неприменимым в отдельных ситуациях. Ожидается, что эти эксперименты послужат основой для расширенных теоретических моделей в химии на основе многоорбитального среднего поля, или даже позволят сделать новые теоретические предсказания в квантовой теории поля. Кроме того, атомные кластеры в твердых телах экспериментально исследуются при экстремально низких температурах. В таких ситуациях может возникать квантово-механическое туннелирование между различными равновесными состояниями, позволяя измерять квантовую когерентность и влять на нее.
