原子加速是指通过光场、电磁场或势阱使原子获得可控动量的技术。
由于中性原子不直接受静电力作用,常用手段包括激光光子反冲(光学推进)、受控布洛赫振荡、光学格子与光脉冲推力,以及在原子芯片上通过时变磁场或电场对原子团进行加速。
通常先用激光冷却将原子温度降至微开尔文甚至更低,以提高相干性与可控性,再施加精确脉冲实现定向加速,得到窄速度分布的原子束或“原子激光”。
原子加速器件在原子干涉仪、精密重力与惯性传感、原子钟以及量子信息处理中发挥重要作用。
高可控性的原子束可用于测量基本常数、检测弱相互作用或在纳米尺度进行材料加工。
与此同时,这些技术面临环境噪声、相干性保持与控制精度的挑战。
未来,结合集成光学、微纳加工与先进量子控制方法的便携式原子加速器有望推动可部署的量子传感器和新型材料制备技术的发展。