泡利不相容原理是由奧地利物理學家沃爾夫岡泡利介紹的量子力學的一個定律，它提供了關於物質結構的寶貴見解。更具體地說，泡利原理指出兩個或兩個以上相同的費米子不能同時佔據一個量子系統內相同的量子態。

近年來，Bayha, Holten和他們的同事們投入了大量的精力來開發一種新技術，這種技術可以讓他們在細觀系統中對單個原子成像，以便對它們進行更詳細的檢查。在他們最近的研究中，他們首次將這種技術應用於由多達6個非相互作用費米子原子組成的連續系統。

Bayha和Holten說：“我們研究的主要目的是觀察連續系統中的高階相關性。” “非互動系統是基準測試實驗的理想起點。”

在2016年，由Mariusz Gajda領導的研究小組首先提出可以將高階相關性視覺化為``泡利晶體''。泡利晶體是美麗的圖案，可以出現在被捕獲且不相互作用的費米子云中。

到目前為止，Bayha，Holten及其同事在最多包含六個粒子的系統中觀察到了這些模式。但是，他們希望在不久的將來使用更多的粒子和強大的相互作用進行進一步的實驗。這將使他們能夠進一步檢查二維繫統中的配對和超流動性。

Bayha和Holten解釋說：“在連續系統中對Pauli原理的直接觀察對實驗提出了相當具有挑戰性的要求。” “該系統必須足夠冷，並且必須在非常低的絕對能量規模上進行控制。只有這樣，各個粒子的波函式才重疊，並且其鐵離子性質變得很重要。”

為了確保他們可以在連續系統中直接遵守泡利原理，研究人員完善了他們幾年前開創的冷卻技術。這項技術可以確定性地從系統中除去具有較高能量的所有“熱”原子。透過去除這些原子，研究人員能夠以高保真度準備系統的基態（即最低能量）。

在他們充分冷卻系統之後，Bayha，Holten及其同事需要收集具有單個原子解析度和高檢測保真度的觀測資料，以遵守泡利原理。他們透過在拍攝影象之前讓原子雲擴充套件給定的時間來實現這一點。

Bayha和Holten說：“我們使用的方法有效地將系統放大了50倍。” “然後，我們用兩個相反的鐳射束照亮雲層，並在極其靈敏的相機上收集散射的光子，該相機幾乎檢測到撞擊到晶片上的每個光子。這些方法一起使我們能夠以99％左右的檢測機率解析單個原子。 ”

這組研究人員收集到的觀測結果表明，在連續系統中，各個粒子的波函式重疊，也可以觀察到各個粒子之間的相關性。到目前為止，Bayha，Holten和他們的同事使用他們開發的技術來觀察Pauli晶體，這是Pauli原理的漂亮視覺化。但是，相同的技術很快也可以用於探索其他高度相關的多體系統。

Holten和Bayha說：“我們現在計劃將成像方法擴充套件到互動系統。” “在這裡，粒子之間的相關性不是由於泡利原理而產生的，而是由於相互作用而引起的。這將使我們能夠在微觀水平上探討相互作用系統中的相關性是如何產生的，並對強相互作用的鐵離子物質和超流體提供新的見解。 ”