原子加速是指通过外加场有控制地改变原子动量,实现定向或高速运动的技术。
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中性原子常通过激光光压、光学晶格、脉冲光场以及塞曼/斯塔克势和原子芯片上的微磁场等手段被加速;带电粒子则可利用传统的电场加速器。
激光冷却与再加速能在保持相干性的同时赋予原子精确动量,Bloch振荡与动量梳技术可实现高阶动量分配,光脉冲驱动常用于原子干涉和重力梯度测量。
原子芯片与光学波导把局域势场微型化,推动便携式量子传感器的发展。
原子加速在原子钟、惯性导航、基本常数测量、量子模拟以及纳米加工等方面具有重要应用价值。
主要挑战包括热噪声与加速过程中的相干性保持、场控精度和复杂实验系统的工程化。
未来,结合超快激光、微型化器件和更精细的量子控制,原子加速有望在基础物理测试与实用量子技术之间架起更紧密的桥梁。
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