論文の概要: Macroscopic quantum mechanics in gravitational-wave observatories and
beyond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.01840v1
- Date: Mon, 5 Sep 2022 08:55:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-27 20:56:29.233204
- Title: Macroscopic quantum mechanics in gravitational-wave observatories and
beyond
- Title（参考訳）: 重力波観測におけるマクロ量子力学
- Authors: Roman Schnabel, Mikhail Korobko
- Abstract要約: 量子相関の存在は、顕微鏡系とマクロ系の両方に影響を及ぼす。
マクロシステムでは、環境とのエネルギー交換が頻繁に起こるため、観測が困難であり、通常はシステムの進化には無関係である。
世界規模の重力波観測ネットワーク(GW)は、光学系だけでなく、非常にマクロ的であり、主に環境から切り離された機械システムも活用している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The existence of quantum correlations affects both microscopic and
macroscopic systems. On macroscopic systems they are difficult to observe and
usually irrelevant for the system's evolution due to the frequent energy
exchange with the environment. The world-wide network of gravitational-wave
(GW) observatories exploits optical as well as mechanical systems that are
highly macroscopic and largely decoupled from the environment. The
quasi-monochromatic light fields in the kilometre-scale arm resonators have
photon excitation numbers larger than $10^{19}$, and the mirrors that are
quasi-free falling in propagation direction of the light fields have masses of
around 40 kg. Recent observations on the GW observatories LIGO and Virgo
clearly showed that the quantum uncertainty of one system affected the
uncertainty of the other. Here, we review these observations and provide links
to research goals targeted with mesoscopic optomechanical systems in other
fields of fundamental physical research. These may have Gaussian quantum
uncertainties as the ones in GW observatories or even non-Gaussian ones, such
as Schr\"odinger cat states.
- Abstract（参考訳）: 量子相関の存在は、顕微鏡系とマクロ系の両方に影響を及ぼす。
マクロシステムでは、環境とのエネルギー交換が頻繁に起こるため、観測が困難であり、通常はシステムの進化には無関係である。
世界規模の重力波観測ネットワーク(GW)は、光学系だけでなく、非常にマクロ的であり、主に環境から切り離された機械システムも活用している。
キロスケールのアーム共振器の準単色光野は10^{19}$以上の光子励起数を持ち、光野の伝搬方向において準自由落下する鏡の質量は約40kgである。
GW観測所LIGOとVirgoの最近の観測は、一方の系の量子不確実性がもう一方の系の不確実性に影響を及ぼすことを示した。
本稿では、これらの観測を概観し、他の基礎物理研究分野におけるメソスコピック光学系を対象とする研究目標とリンクする。
ガウス量子の不確実性は、gw観測所やシュル=オディンガー猫状態のような非ガウス量子不確実性である。
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