При абсолютном нуле атомы не прекращают движение — они продолжают колебаться из-за квантовой неопределённости.

Принцип неопределённости Гейзенберга, сформулированный в 1927 году, гарантирует, что частицы никогда не могут быть абсолютно неподвижны, даже при температуре абсолютного нуля (-273,15°C). Эта остаточная энергия называется нулевой энергией квантового осциллятора и является прямым следствием фундаментального свойства квантовой механики: невозможно одновременно точно знать положение и импульс частицы. Чем точнее мы определяем координату атома, тем больше неопределённость в его скорости, и наоборот — квантовая система не может находиться в состоянии полного покоя без нарушения этого принципа. Нулевая энергия проявляется во всех квантовых системах — от атомов в твёрдых телах до субатомных частиц. Даже при стремлении температуры к абсолютному нулю атомы продолжают микроскопические колебания вокруг равновесного положения, сохраняя минимальную энергию, которая не может быть удалена. Это явление было предсказано квантовой теорией и позже подтверждено экспериментами с использованием спектроскопии и рассеяния нейтронов. Это имеет практическое значение для криогеники и квантовых компьютеров. При охлаждении материалов близко к абсолютному нулю инженеры должны учитывать нулевую энергию при расчёте свойств сверхпроводников и сверхтекучих жидкостей. Нулевые колебания также влияют на туннелирование частиц и радиоактивный распад.