玻色-爱因斯坦凝聚光子气体的量热研究

相变，例如气体凝结为液体，通常由热力学量的不连续行为揭示。以液氦为例，比热的发散标志着从正常流体到超流态的过渡。除液氦外，确定玻色气体的比热已被证明是一项具有挑战性的任务，例如对于超冷原子玻色气体。在此，我们研究俘获二维光子气体的热力学行为，该系统使我们能够从经典高温到玻色凝聚量子区域，以光谱方式确定近乎理想玻色气体的比热与熵。相变处的临界行为通过比热的尖点奇点（cusp singularity）清晰显现。作为对量子统计力学的一项检验，我们的结果证明了其在微观层面与理论预测定量一致。