Квантовый газ

Ква́нтовый газ — газ частиц или квазичастиц, подчиняющийся квантовой статистике; различают бозе-газ и ферми-газ. Свойства квантового газа зависят от степени его вырождения, характеризующегося температурой вырождения. Модель квантового газа применяется для решения задач физики твердого тела (электронный газ в металлах), астрофизики (свойства белых карликов и нейтронных звезд), физики конденсированного состояния (сверхтекучесть). Различают идеальный (пренебрежение взаимодействием частиц) и реальный квантовый газ. Понижение температуры и увеличение плотности газа может привести к ситуации, когда среднее расстояние между частицами становится соизмеримым с длинной волны де Бройля для этих частиц, что приводит к переходу от классического к квантовому идеальному газу. В таком случае поведение газа зависит от спина частиц: в случае полуцелого спина (фермионы) действует статистика Ферми-Дирака (ферми-газ), в случае целого спина (бозоны) — статистика Бозе-Эйнштейна (бозе-газ).