論文の概要: High-Frequency Gravitational-Wave Detection Using a Chiral Resonant
Mechanical Element and a Short Unstable Optical Cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.07974v1
- Date: Wed, 15 Jul 2020 20:09:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-09 09:04:29.048590
- Title: High-Frequency Gravitational-Wave Detection Using a Chiral Resonant
Mechanical Element and a Short Unstable Optical Cavity
- Title(参考訳): キラル共鳴メカニカル素子と短い不安定光キャビティを用いた高周波重力波検出
- Authors: Yi Chen, Muamer Kadic, David E. Kaplan, Surjeet Rajendran, Alexander
O. Sushkov and Martin Wegener
- Abstract要約: 重力波によって誘導されるキラルな機械的要素のねじれの測定について提案する。
誘導されたねじれは、このキラル素子の上に平らな光学鏡を回転させ、入射レーザービームの偏向を引き起こす。
約10kHzの周波数で10-21/sqrtHzから10-23/sqrtHzの間で重力波ひずみの感度を推定した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 59.66860395002946
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Present gravitational wave detectors are based on the measurement of linear
displacement in stable optical cavities. Here, we instead suggest the
measurement of the twist of a chiral mechanical element induced by a
gravitational wave. The induced twist rotates a flat optical mirror on top of
this chiral element, leading to the deflection of an incident laser beam. This
angle change is enhanced by multiple bounces of light between the rotating
mirror and an originally parallel nearby fixed flat mirror. Based on detailed
continuum-mechanics calculations, we present a feasible design for the chiral
mechanical element including the rotating mirror. Our approach is most useful
for signals in the frequency band 1 -- 100 kHz where we show that fundamental
metrological limits would allow for smaller shot noise in this setup in
comparison to the detection of linear displacement. We estimate a gravitational
wave strain sensitivity between 10^{-21}/\sqrt{Hz} and 10^{-23}/\sqrt{Hz} at
around 10 kHz frequency. When appropriately scaling the involved geometrical
parameters, the strain sensitivity is proportional to frequency.
- Abstract(参考訳): 現在の重力波検出器は、安定な光学キャビティにおける線形変位の測定に基づいている。
ここでは、重力波によって誘導されるキラルな機械的要素のねじれの測定を提案する。
誘導されたねじれは、このキラル素子の上に平らな光学鏡を回転させ、入射レーザービームの偏向を引き起こす。
この角度変化は、回転ミラーと元々平行な近傍固定平面ミラーとの間に複数の光のバウンスによって強化される。
連続体-力学の詳細な計算に基づいて、回転ミラーを含むカイラル機械素子の設計を提案する。
本手法は, 周波数帯域1-100kHzの信号に対して最も有用であり, 線形変位検出と比較して, 基本的な距離制限がより小さいショットノイズを発生させることを示す。
約10kHzの周波数で10^{-21}/\sqrt{Hz}と10^{-23}/\sqrt{Hz}の重力波ひずみ感度を推定した。
関係する幾何学的パラメータを適切にスケーリングする場合、ひずみ感度は周波数に比例する。
関連論文リスト
- Wavefront Curvature in Optical Atomic Beam Clocks [0.0]
熱原子線を用いた小型光時計の最近の実証では、10-16ドルという短期的な分数周波数不安定性が達成されている。
小型の時計に固有の深刻な課題は、必然的に小さな光ビームであり、これは尋問波面の急激な変動をもたらす。
ここでは、曲面波面を持つ光学場を用いたラムゼー・ボード干渉計のモデルを開発する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-01T06:57:23Z) - Measuring the magnon-photon coupling in shaped ferromagnets: tuning of
the resonance frequency [50.591267188664666]
キャビティ光子と強磁性スピンの励起は ハイブリッドアーキテクチャで情報交換できる
速度向上は通常、電磁キャビティの幾何学を最適化することで達成される。
強磁性体の基本周波数を設定することにより、強磁性体の幾何学も重要な役割を果たすことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-08T11:28:31Z) - Angular trapping of a linear-cavity mirror with an optical torsional
spring [0.0]
懸濁鏡の回転運動を捕捉するために光放射圧を用いることができることを示す。
キャビティ内のレーザービームの放射圧は、実際には正の回復トルクとして機能する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-26T09:03:15Z) - Resolving the gravitational redshift within a millimeter atomic sample [94.94540201762686]
アインシュタインの一般相対性理論では、異なる重力ポテンシャルの時計は異なる速度でくつろいでいる。
超低温ストロンチウムの1ミリスケール試料中の重力赤方偏移と整合した線形周波数勾配を測定した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-09-24T23:58:35Z) - Squeezed-light enhancement and backaction evasion in a high sensitivity
optically pumped magnetometer [0.0]
感度・量子ノイズ制限型光ポンピング磁気センサの性能に及ぼす光偏光スクイーズの影響について検討した。
BB磁力計の量子ノイズ力学モデルとして,スピンプロジェクションノイズ,プローブ偏極ノイズ,測定バックアクション効果について述べる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-03T14:07:58Z) - Probing Strong Coupling between a Microwave Cavity and a Spin Ensemble
with Raman Heterodyne Spectroscopy [0.0]
ラマンヘテロダイン分光法は、エルビウムドーパントの等方的に精製されたアンサンブルを探索するために用いられる。
エルビウム電子スピン遷移はマイクロ波空洞と強く結合しているため、ハイブリッドスピンキャビティモードの共鳴周波数でラマンヘテロダイン信号が観測された。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-12T01:14:39Z) - Searching for new physics with a levitated-sensor-based
gravitational-wave detector [0.12314765641075436]
Levitated Sensor Detector (LSD) は、光学的に閉じ込められた粒子をベースとした小型の共振重力波検出器である。
LSD感度はLIGOのようなレーザー干渉計よりも高周波での周波数スケーリングが好ましい。
10kHzを超えるGWの桁違いの未探索周波数空間は10から100mの大きさの計器でアクセスできる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-25T16:33:12Z) - Gravity Probe Spin: Prospects for measuring general-relativistic
precession of intrinsic spin using a ferromagnetic gyroscope [51.51258642763384]
量子物理学と一般相対性理論の交点における実験が提案されている。
時空における固有スピンの挙動は実験的にオープンな問題である。
測定は、地球を周回する軌道上でmmスケールの強磁性ジャイロスコープを使用することで可能である。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-16T17:18:44Z) - Force and acceleration sensing with optically levitated nanogram masses
at microkelvin temperatures [57.72546394254112]
本稿では,10μmの光学共振シリカ球の中心運動を50pm22 mu$Kの有効温度に冷却することを示した。
これらの条件下では、球体は1日以上はアクティブな冷却を行わず、sim 10-7$ mbar の圧力で安定に閉じ込められていることが示されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-01-29T16:20:35Z) - Proposal for an optical interferometric measurement of the gravitational
red-shift with satellite systems [52.77024349608834]
アインシュタイン等価原理(Einstein Equivalence Principle,EEP)は、重力のすべての計量理論を基盤とする。
象徴的な重力赤方偏移実験は、2つのフェルミオン系(時計として使われる)を異なる重力ポテンシャルに配置する。
衛星大距離光干渉測定実験の実装における基本的な点は、一階ドップラー効果の抑制である。
本研究では,地上局と衛星の双方向構成において,一方向の位相シフトを減らして抑制する新しい手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2018-11-12T16:25:57Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。