原子加速是指用外场(例如激光、磁场或电场)改变原子动量的技术手段。
与带电粒子加速不同,冷原子实验常用光学力学效应——如辐射压和斯托克斯力——对中性原子施加推力,或利用脉冲激光和光学格子实现精确加速。
磁光阱和蒸发冷却能将原子冷却到微开尔文甚至纳开尔文,使得原子群体的动量分布非常窄,从而易于通过微弱外场完成可控加速。
利用相干原子束的加速与分离,原子干涉仪可用于高精度惯性测量、重力梯度探测与时间基准(原子钟)的改进。
另一个方向是“原子激光器”与原子光学器件,将加速后的原子流用于纳米加工与表面分析。
当前挑战包括在加速过程中保持量子相干性、减少环境噪声干扰,以及实现大通量与高重复率的稳定源。
随着光学操控、微纳加工与量子控制技术的发展,原子加速将在基础物理研究、导航与地球科学探测以及未来量子信息处理等领域发挥更加重要的作用。