在温度极低的条件下，物质的行为通常与正常条件下的行为不同。当温度降低到-273℃左右时，物理粒子可能会放弃其独立性并在短时间内合并为单个对象，并赋予对象中所有粒子以相同的属性，这种对象的结构称为玻色-爱因斯坦凝聚物（Bose-Einstein Condensates），代表物质的一种特殊聚集状态。

近期，由奥尔登堡大学的物理学家Carlos Anton-Solanas博士和Christian Schneider教授率领的国际研究团队已经首次成功地在电荷载流子复合物中产生了这种不寻常的量子态，其中该载流子复合物与光粒子紧密相连，并位于由单原子层组成的超薄半导体片中。且这一过程产生的光与激光类似，有望将其应用于超小型固态激光器的制造中。

单原子层产生玻色-爱因斯坦凝聚体示意图

该研究的重点是由物质和光组成的准粒子，称为激子-极化子（exciton-polaritons），它是固体中激发电子与光粒子（光子）之间强耦合的产物：电子首先受激光的影响被激发到高能级状态；其次由于高能级的状态不稳定，电子会在大约一万亿分之一秒的时间内发射出光粒子并重新返回基态；然后这些光粒子会被困在两个反射镜之间，并会重新激发新的电子；最后这一循环不断重复，直至光粒子逃脱两个反射镜，向外辐射，此时这种光粒子就被称为激子-极化子，它们结合了电子和光子的特性，并且与某些称为玻色子的物理粒子行为类似。

在这项研究中，研究人员对单原子层组成的超薄晶体中的激子极化子进行了相关研究，他们首先制造了厚度小于1 nm的二硒化钼薄片，并将其放置在两层其他材料之间形成“微腔”，使其像反射镜一样反射光粒子；随后，他们将装置冷却到-273℃左右，并使用短脉冲激光激发激子-极化子；最后增大激光强度后发现，当激光到达一定强度后，该样品的发光效果明显增强，这也表明他们已经成功的利用激子-极化子产生了玻色-爱因斯坦凝聚体。

Carlos Anton-Solanas博士也对此表示：“该实验可以表明仅利用单原子层便可成功构造出相干光源，即意味着已经通过该方法制造出了最小的固态激光器。”在未来，研究人员将致力于在室温条件下实现相同的效果，使其更加适合于实际的应用当中。