原子加速是指借助外加力场使原子或原子团获得速度和动能的过程。
常见方法包括静电与磁场对带电离子的直接加速,以及针对中性原子的激光光压、光学晶格驱动、布洛赫振荡和受激拉曼跃迁等光学技术。
现代实验通常先用激光冷却和蒸发冷却将原子温度降至微开尔文或更低,再通过相位匹配的光学势阱或短脉冲光场实现受控加速,从而在低热噪声下获得高相干性运动态。
原子加速在精密测量(原子干涉仪、原子钟、引力与惯性传感)、量子信息载体搬运、纳米加工与表面改性、以及基础物理检验等方面展现出广泛应用价值。
实现高效率加速需克服散射损耗、相位失相与热化问题,并与测量基准保持稳定耦合。
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未来方向包括光学晶格与微纳电子芯片的集成、脉冲光场优化以及混合离子—中性原子平台,目标是构建桌面化、低功耗且高相干的原子加速器件,从而推动导航、地球物理探测和下一代量子传感器的发展。
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