論文の概要: High Q mg-scale monolithic pendulum for quantum-limited gravity measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/1912.12567v3
• Date: Fri, 1 May 2020 09:37:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-17 08:12:18.535042
• Title: High Q mg-scale monolithic pendulum for quantum-limited gravity measurements
• Title（参考訳）: 量子制限重力測定のための高qmgスケールモノリシック振子
• Authors: Seth B. Cata\~no-Lopez, Jordy G. Santiago-Condori, Keiichi Edamatsu, and Nobuyuki Matsumoto
• Abstract要約: 重量7mgの高Q$モノリシックシリカ振り子を提示する。 振り子モードを2.2Hzで測定した$Q$は2.0times106$であった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present the development of a high $Q$ monolithic silica pendulum weighing 7 mg. The measured $Q$ value for the pendulum mode at 2.2 Hz was $2.0\times10^6$. To the best of our knowledge this is the lowest dissipative mg-scale mechanical oscillator to date. By employing this suspension system, the optomechanical displacement sensor for gravity measurements we recently reported in Phys. Rev. Lett. 122, 071101 (2019) can be improved to realize quantum-noise-limited sensing at several hundred Hz. In combination with the optical spring effect, the amount of intrinsic dissipation measured in the pendulum mode is enough to satisfy requirements for measurement-based quantum control of a massive pendulum confined in an optical potential. This paves the way for not only testing dark matter via quantum-limited force sensors, but also Newtonian interaction in quantum regimes, namely, between two mg-scale oscillators in quantum states, as well as improving the sensitivity of gravitational-wave detectors.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,7mgの高q$モノリシックシリカ振り子の開発について述べる。 振り子モードの2.2HzでのQ$値は2.0\times10^6$であった。 われわれの知る限りでは、これはこれまでで最低の消散性mgスケール機械発振器である。 このサスペンションシステムを用いることで,最近physで報告した重力測定のための光学式変位センサを開発した。 Rev. Lett. 122, 071101 (2019) は数百hzの量子ノイズ制限センシングを実現するために改良することができる。 光ばね効果と組み合わせると、振り子のモードで測定される固有散逸量は、光学ポテンシャルに閉じ込められた巨大な振り子の計測に基づく量子制御の要求を満たすのに十分である。 これは、量子制限力センサーによるダークマターのテストだけでなく、量子状態における2つのmgスケールの振動子間のニュートン相互作用や重力波検出器の感度の向上にも寄与する。

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