原子加速是指通过外加场将中性原子或带电离子的动能提高的技术。
与电子或质子加速器不同,原子加速常依赖激光冷却与光学势阱、塞曼慢速器、拉曼脉冲、光学晶格以及静磁或微波场等手段对原子群体进行精确操控和加速。
利用受迫光压或受控势阱移动可以实现平稳加速,例如用脉冲激光推力将冷原子束加速,或在移动的光学晶格中通过布洛赫振荡累计动量。
光学镊子与微结构原子芯片使单个或少量原子的定点加速成为可能,便于量子信息处理与精密测量。
原子加速是构建高性能原子钟、原子干涉仪以及重力与惯性传感器的关键步骤,能显著提升频率稳度与测量灵敏度。
同时,克服散热、相干保持与束流损失等挑战是当前研究重点。
展望未来,结合集成光学与微纳加工技术,原子加速装置将更加紧凑和低功耗,推动其在导航、地质探测以及基础物理研究中的广泛应用。