德（dé）國斯圖加特（tè）大學（xué）的物理學家對一個微米大的原子進行了研究，這個原子在其電子軌道上帶有數萬個正常原子。科學家們在實驗室首次采用了一種模型係統，借此可研究一個單電子與在其軌道上的（de）很多原子之間的交互作用。而對電子與物質之間交互作用的了解，是解決很（hěn）多基礎性（xìng）與技術問題的前提。
      材料的特性主要取決於電子與（yǔ）其環境的（de）交互作用，導電性便是（shì）其中的一個例子：電子與周邊材料的原子碰撞，激發出聲（shēng）波，即所（suǒ）謂的聲子，通（tōng）過這樣的振動，電子發出（chū）能量，並減速形成電阻。但在某些被稱作超導體的材料中，與聲子（zǐ）的交互作用也可以導致全部電阻消失。
      最適合係統地研究這個過程（chéng）的（de）是單個電（diàn）子。為此斯圖加特的物理學家研（yán）究了一個接（jiē）近絕對零度的超冷原子（zǐ）雲，一個玻色-愛因斯坦凝聚。其中的想法很簡單：利用電子天然受一（yī）個正電原子核（hé）束縛（fù）、圍繞著其橢圓軌道旋（xuán）轉的事（shì）實，來替代（dài）技術複雜（zá）的電子陷阱，這些（xiē）軌道要（yào）比（bǐ）納米小很多（duō）。
      為使一（yī）個電子與很多原子產生交互關係，科學家們利用（yòng）激光激（jī）發擁有10萬原子的雲中的一個原子（zǐ），導致一個電子（zǐ）的軌道膨脹到好幾個微米，由此產生一個所謂的裏（lǐ）德伯原子。在裏（lǐ）德伯原子內（nèi）部有（yǒu）數萬個來自冷（lěng）雲的其他原子（zǐ），同時電子也被（bèi）鎖定在一個確定的體積（jī）中，但又不影響它和大量原子互動。這種交互作用如此強烈，整（zhěng）個原子雲都明顯受到這個電子的影響。受（shòu）製於這個電子的量子態，原子雲中的聲子被激發，作為雲的集體振（zhèn）動（dòng）得到測量，還有陷阱（jǐng）的原子損失等等。
      斯圖加特物理學家觀察到的現象僅是一係列後續實驗的基礎。從已有的（de）研究結果看，電子會在原子雲中留下明顯的痕跡，專家們認為（wéi），如此要映射有明確定義（yì）的量子態中的單個電子就有了技術上的可行性。該研究成果已經發表在（zài）權威期刊“自然”上。