捕獲單原子的兩種方式

一是采用掃描隧道顯微鏡（STM）或原子力顯微鏡等在固體表面捕獲并操縱單個原子。

典型的工作是由IBM的科學家在二十世紀九十年代完成的，他們采用STM移動吸附在金屬表面的原子來排列成各種形狀，尤其是用48個鐵原子在銅表面形成半徑為7.13納米的量子空心圍欄，并觀察到囚禁表面態電子形成的駐波。

這種方案主要用于研究表面電子與原子的相互作用、無缺陷表面電子波衰減、電子與聲子激子相互作用等。

另一種方法則是采用激光冷卻并捕獲氣相中的單個原子。

典型的工作是在超高真空中采用磁光阱將原子冷卻到接近絕對零度（其典型溫度在絕對零度之上的萬分之一度）并囚禁，然后采用一個非常小的光阱,從中“挑”出一個原子。

在這種情況下，一個原子幾乎從環境中孤立出來，是一個典型的量子體系，它將會展現出一系列匪夷所思的特性，如既是波又是粒子的波粒二象性（單原子物質波），既死又活的薛定諤貓態（單原子電子疊加態）、現在所走的路徑取決于未來的選擇（單原子的惠勒延遲選擇實驗）等。

為了觀察到這些奇特的現象，我們需要將室溫下的原子冷卻到極低溫的狀態，意味著將原子的速度從幾百米每秒降到幾米甚至幾厘米每秒。