原子加速是指利用电磁场、激光脉冲或磁光势阱等手段,使单个原子或原子束获得受控动量变化的技术。
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与带电粒子加速器不同,原子多为中性,通过激光冷却与光压、受控拉曼跃迁、布里渊散射或时变光学势等方法精确传递动量,实现加速、减速与定向输运。
典型实现包括光压推动、拉曼脉冲转移脉冲式冲量以及在原子芯片上用时变磁场局域加速。
原子加速在原子干涉仪、惯性导航、重力与梯度测量、基本常数测定以及量子模拟中具有重要作用。
借助光学晶格和微纳原子芯片的精密控制,空间与时间分辨率显著提升,为可集成量子传感器和混合量子器件奠定基础。
理论上,通过相位与频率的精细调控可减少热化和相干损失,保留量子相干性。
未来要实现工程化与产业化,需要解决加速效率、相干稳定性、环境抗扰性和系统体积功耗的平衡,并探索与光子集成、MEMS 技术的结合,以推动新一代量子测绘与导航设备的发展。
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