論文の概要: LIGOs Quantum Response to Squeezed States
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.12052v1
- Date: Tue, 25 May 2021 16:33:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-29 20:50:46.979910
- Title: LIGOs Quantum Response to Squeezed States
- Title（参考訳）: 圧縮状態に対するligos量子応答
- Authors: L. McCuller (1), S. E. Dwyer (2), A. C. Green (3), Haocun Yu (1), L.
Barsotti (1), C. D. Blair (4), D. D. Brown (5), A. Effler (4), M. Evans (1),
A. Fernandez-Galiana (1), P. Fritschel (1), V. V. Frolov (4), N. Kijbunchoo
(6), G. L. Mansell (1, 2), F. Matichard (7, 1), N. Mavalvala (1), D. E.
McClelland (6), T. McRae (6), A. Mullavey (4), D. Sigg (2), B. J. J.
Slagmolen (6), M. Tse (1), T. Vo (8), R. L. Ward (6), C. Whittle (1), R.
Abbott (7), C. Adams (4), R. X. Adhikari (7), A. Ananyeva (7), S. Appert (7),
K. Arai (7), J. S. Areeda (9), Y. Asali (1),0 S. M. Aston (4), C. Austin
(11), A. M. Baer (12), M. Ball (13), S. W. Ballmer (8), S. Banagiri (14), D.
Barker (2), J. Bartlett (2), B. K. Berger (15), J. Betzwieser (4), D.
Bhattacharjee (16), G. Billingsley (7), S. Biscans (1, 7), R. M. Blair (2),
N. Bode (17, 18), P. Booker (17, 18), R. Bork (7), A. Bramley (4), A. F.
Brooks (7), A. Buikema (1), C. Cahillane (7), K. C. Cannon (19), X. Chen
(2),0 A. A. Ciobanu (5), F. Clara (2), C. M. Compton (2), S. J. Cooper (21),
K. R. Corley (1),0 S. T. Countryman (1),0 P. B. Covas (22), D. C. Coyne (7),
L. E. H. Datrier (23), D. Davis (8), C. Di Fronzo (21), K. L. Dooley (24,
25), J. C. Driggers (2), T. Etzel (7), T. M. Evans (4), J. Feicht (7), P.
Fulda (3), M. Fyffe (4), J. A. Giaime (11, 4), K. D. Giardina (4), P. Godwin
(26), E. Goetz (11, 16, 27), S. Gras (1), C. Gray (2), R. Gray (23), E. K.
Gustafson (7), R. Gustafson (28), J. Hanks (2), J. Hanson (4), T. Hardwick
(11), R. K. Hasskew (4), M. C. Heintze (4), A. F. Helmling-Cornell (13), N.
A. Holland (6), J. D. Jones (2), S. Kandhasamy (29), S. Karki (13), M.
Kasprzack (7), K. Kawabe (2), P. J. King (2), J. S. Kissel (2), Rahul Kumar
(2), M. Landry (2), B. B. Lane (1), B. Lantz (15), M. Laxen (4), Y. K.
Lecoeuche (2), J. Leviton (28), J. Liu (17, 18), M. Lormand (4), A. P.
Lundgren (3),0 R. Macas (24), M. MacInnis (1), D. M. Macleod (24), S. Marka
(1),0 Z. Marka (1),0 D. V. Martynov (21), K. Mason (1), T. J. Massinger (1),
R. McCarthy (2), S. McCormick (4), J. McIver (7, 27), G. Mendell (2), K.
Merfeld (13), E. L. Merilh (2), F. Meylahn (17, 18), T. Mistry (31), R.
Mittleman (1), G. Moreno (2), C. M. Mow-Lowry (21), S. Mozzon (3),0 T. J. N.
Nelson (4), P. Nguyen (13), L. K. Nuttall (3),0 J. Oberling (2), Richard J.
Oram (4), C. Osthelder (7), D. J. Ottaway (5), H. Overmier (4), J. R. Palamos
(13), W. Parker (4, 32), E. Payne (33), A. Pele (4), R. Penhorwood (28), C.
J. Perez (2), M. Pirello (2), H. Radkins (2), K. E. Ramirez (34), J. W.
Richardson (7), K. Riles (28), N. A. Robertson (7, 23), J. G. Rollins (7), C.
L. Romel (2), J. H. Romie (4), M. P. Ross (35), K. Ryan (2), T. Sadecki (2),
E. J. Sanchez (7), L. E. Sanchez (7), T. R. Saravanan (29), R. L. Savage (2),
D. Schaetzl (7), R. Schnabel (36), R. M. S. Schofield (13), E. Schwartz (4),
D. Sellers (4), T. Shaffer (2), J. R. Smith (9), S. Soni (11), B. Sorazu
(23), A. P. Spencer (23), K. A. Strain (23), L. Sun (7), M. J. Szczepanczyk
(3), M. Thomas (4), P. Thomas (2), K. A. Thorne (4), K. Toland (23), C. I.
Torrie (7), G. Traylor (4), A. L. Urban (11), G. Vajente (7), G. Valdes (11),
D. C. Vander-Hyde (8), P. J. Veitch (5), K. Venkateswara (35), G. Venugopalan
(7), A. D. Viets (37), C. Vorvick (2), M. Wade (38), J. Warner (2), B. Weaver
(2), R. Weiss (1), B. Willke (18, 17), C. C. Wipf (7), L. Xiao (7), H.
Yamamoto (7), Hang Yu (1), L. Zhang (7), M. E. Zucker (1, 7), and J. Zweizig
(7) ((1) Massachusetts Institute of Technology, (2) LIGO Hanford Observatory,
(3) University of Florida, (4) LIGO Livingston Observatory, (5) OzGrav,
University of Adelaide, (6) OzGrav, Australian National University, (7) LIGO,
California Institute of Technology, (8) Syracuse University, (9) California
State University Fullerton, (10) Columbia University, (11) Louisiana State
University, (12) Christopher Newport University, (13) University of Oregon,
(14) University of Minnesota, (15) Stanford University, (16) Missouri
University of Science and Technology, (17) Max Planck Institute for
Gravitational Physics (Albert Einstein Institute), (18) Leibniz Universitat
Hannover, (19) RESCEU, University of Tokyo, (20) OzGrav, University of
Western Australia, (21) University of Birmingham, (22) Universitat de les
Illes Balears, (23) SUPA, University of Glasgow, (24) Cardiff University,
(25) The University of Mississippi, (26) The Pennsylvania State University,
(27) University of British Columbia, (28) University of Michigan, (29)
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics, (30) University of
Portsmouth, (31) The University of Sheffield, (32) Southern University and
A&M College, (33) OzGrav, School of Physics & Astronomy, (34) The University
of Texas Rio Grande Valley, (35) University of Washington, (36) Universitat
Hamburg, (37) Concordia University Wisconsin, (38) Kenyon College)
- Abstract要約: 重力波干渉計は、マイケルソン干渉計を光学キャビティ、サスペンション質量、そして今では光の量子状態と組み合わせることで、その深い感度を達成する。
これらの状態は、LIGO、VIRGO、GEO600干渉計の測定プロセスを変更し、天体物理学的な信号を隠蔽する量子ノイズを減らす。
さらに量子ノイズを減らすためには、損失からの脱コヒーレンスを低下させることと、放射圧からの量子バックアクションに対抗するためのより洗練された操作が必要である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3568391741984857
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Gravitational Wave interferometers achieve their profound sensitivity by
combining a Michelson interferometer with optical cavities, suspended masses,
and now, squeezed quantum states of light. These states modify the measurement
process of the LIGO, VIRGO and GEO600 interferometers to reduce the quantum
noise that masks astrophysical signals; thus, improvements to squeezing are
essential to further expand our gravitational view of the universe. Further
reducing quantum noise will require both lowering decoherence from losses as
well more sophisticated manipulations to counter the quantum back-action from
radiation pressure. Both tasks require fully understanding the physical
interactions between squeezed light and the many components of km-scale
interferometers. To this end, data from both LIGO observatories in observing
run three are expressed using frequency-dependent metrics to analyze each
detector's quantum response to squeezed states. The response metrics are
derived and used to concisely describe physical mechanisms behind squeezing's
simultaneous interaction with transverse-mode selective optical cavities and
the quantum radiation pressure noise of suspended mirrors. These metrics and
related analysis are broadly applicable for cavity-enhanced optomechanics
experiments that incorporate external squeezing, and -- for the first time --
give physical descriptions of every feature so far observed in the quantum
noise of the LIGO detectors.
- Abstract（参考訳）: 重力波干渉計は、ミシェルソン干渉計と光学キャビティ、懸濁質量、そして今、量子状態の光を組み合わせることで、その深い感度を達成する。
これらの状態は、LIGO、VIRGO、GEO600干渉計の測定プロセスを変更して、天体物理学的な信号を隠蔽する量子ノイズを減らす。
さらに量子ノイズの低減には、損失によるデコヒーレンス低減と、放射圧からの量子バックアクションに対抗するためのより洗練された操作が必要である。
どちらのタスクも、圧縮光とkmスケール干渉計の多くのコンポーネントの間の物理的相互作用を完全に理解する必要がある。
この目的のために、ラン3の観測における両LIGO観測所のデータは周波数依存のメトリクスを用いて表現され、それぞれの検出器の量子応答を圧縮状態に解析する。
応答測定値は、逆モード選択光学キャビティと懸濁鏡の量子放射圧ノイズとの同時相互作用の背後にある物理的メカニズムを正確に記述するために導出され、使用される。
これらの測定値と関連する分析は、外部のスクイーズを組み込んだキャビティ強化光学実験や、LIGO検出器の量子ノイズでこれまで観測された全ての特徴の物理的記述に応用できる。
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