論文の概要: First-step experiment in developing optical-spring quantum locking for
DECIGO: sensitivity optimization for simulated quantum noise by completing
the square
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.12683v1
- Date: Wed, 23 Nov 2022 03:32:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 01:45:06.148672
- Title: First-step experiment in developing optical-spring quantum locking for
DECIGO: sensitivity optimization for simulated quantum noise by completing
the square
- Title（参考訳）: DECIGO用光スプリング量子ロックの開発における第1段階実験:正方形を完遂した模擬量子ノイズに対する感度最適化
- Authors: Tomohiro Ishikawa, Yuki Kawasaki, Kenji Tsuji, Rika Yamada, Izumi
Watanabe, Bin Wu, Shoki Iwaguchi, Ryuma Shimizu, Kurumi Umemura, Koji Nagano,
Yutaro Enomoto, Kentaro Komori, Yuta Michimura, Akira Furusawa, Seiji
Kawamura
- Abstract要約: DECIGOは、主に0.1Hz以下で原始重力波(PGW)を検出するために、1000kmの腕の空洞を持つ。
複数の検出器の出力の正方形を完了させることにより感度の最適化を行う光学スプリング量子ロックの1つの鍵要素を実験的に検証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7030294562102306
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: DECi-hertz Interferometer Gravitational Wave Observatory (DECIGO) is a future
mission for a space-borne laser interferometer. DECIGO has 1,000-km-long arm
cavities mainly to detect the primordial gravitational waves (PGW) at lower
frequencies around 0.1 Hz. Observations in the electromagnetic spectrum have
lowered the bounds on the upper limit of PGW energy density ($\Omega_{\rm gw}
\sim 10^{-15} \to 10^{-16}$). As a result, DECIGO's target sensitivity, which
is mainly limited by quantum noise, needs further improvement. To maximize the
feasibility of detection while constrained by DECIGO's large diffraction loss,
a quantum locking technique with an optical spring was theoretically proposed
to improve the signal-to-noise ratio of the PGW. In this paper, we
experimentally verify one key element of the optical-spring quantum locking:
sensitivity optimization by completing the square of multiple detector outputs.
This experiment is operated on a simplified tabletop optical setup with
classical noise simulating quantum noise. We succeed in getting the best of the
sensitivities with two different laser powers by the square completion method.
- Abstract（参考訳）: DECIGO(DeCi-hertz Interferometer Gravitational Wave Observatory)は、宇宙空間におけるレーザー干渉計である。
DECIGOは、主に0.1Hzの低周波で原始重力波(PGW)を検出するために、1000kmのアームキャビティを持つ。
電磁スペクトルにおける観測は、PGWエネルギー密度の上限(\Omega_{\rm gw} \sim 10^{-15} \to 10^{-16}$)の上限を下げた。
結果として、DECGOのターゲット感度は、主に量子ノイズによって制限されるが、さらなる改善が必要である。
DECIGOの大きな回折損失に制約された検出可能性の最大化のために、光バネを用いた量子ロック法が理論上提案され、PGWの信号対雑音比が向上した。
本稿では,光スプリング量子ロックの1つの重要な要素として,複数の検出器出力の2乗を完結させることによる感度最適化を実験的に検証する。
この実験は、量子ノイズをシミュレートする古典的なノイズを伴う簡易なテーブル上光学セットアップ上で行われる。
2つの異なるレーザーパワーの感度を正方形補完法で取得することに成功した。
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