原子加速指通过外加力场改变原子的运动状态,使其获得可控动量与速度的技术。
不同于带电粒子的传统加速器,中性原子常用光学力(激光冷却、光学推力与布洛赫振荡)、磁场势阱或先电离再加速的混合方法来实现。
玻色—爱因斯坦凝聚(BEC)与原子激光为产生高相干原子束提供了基础,使得输出具有类光束特性的原子流成为可能。
原子加速在原子干涉、精密测量、惯性传感和量子模拟中具有重要应用,可用于测量重力梯度、测试基本常数、构建高灵敏度陀螺与加速度计。
实现高亮度、低温且保持相干性的原子束是主要挑战,涉及激光稳定性、散射损耗、环境退相干以及系统微型化问题。
实验室尺度的原子芯片和光晶格为微型化与集成化提供了路径。
展望未来,原子加速技术将与量子信息、原子芯片和纳米制造结合,推动高精度传感器、量子模拟器与新型成像手段的发展。