論文の概要: Fundamental sensitivity limit of lossy cavity-enhanced interferometers
with external and internal squeezing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.09130v1
- Date: Tue, 18 Jul 2023 10:27:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-19 15:22:23.465872
- Title: Fundamental sensitivity limit of lossy cavity-enhanced interferometers
with external and internal squeezing
- Title（参考訳）: 外部および内部スクイーズを有する損失空洞型干渉計の基本感度限界
- Authors: Mikhail Korobko, Jan S\"udbeck, Sebastian Steinlechner, Roman Schnabel
- Abstract要約: 重力波検出器は、ブラックホールや中性子星の融合からの信号に対する感度を高めるために、キャビティと量子圧縮光を実装することに成功している。
ここでは、光損失を伴うキャビティの基本感度限界と圧縮光増強干渉計を導出する。
各種シナリオへの内部スクイーズの適用を実証し、キャビティの最高の感度と圧縮光強化線形力センサに到達できることを確認する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum optical sensors are ubiquitous in various fields of research, from
biological or medical sensors to large-scale experiments searching for dark
matter or gravitational waves. Gravitational-wave detectors have been very
successful in implementing cavities and quantum squeezed light for enhancing
sensitivity to signals from black hole or neutron star mergers. However, the
sensitivity to weak forces is limited by available energy and optical
decoherence in the system. Here, we derive the fundamental sensitivity limit of
cavity and squeezed-light enhanced interferometers with optical loss.This limit
is attained by the optimal use of an additional internal squeeze operation,
which allows to mitigate readout loss. We demonstrate the application of
internal squeezing to various scenarios and confirm that it indeed allows to
reach the best sensitivity in cavity and squeezed-light enhanced linear force
sensors. Our work establishes the groundwork for the future development of
optimal sensors in real-world scenarios where, up until now, the application of
squeezed light was curtailed by various sources of decoherence.
- Abstract（参考訳）: 量子光学センサーは、生物学的または医学的なセンサーから、暗黒物質や重力波を探索する大規模な実験まで、様々な研究分野に普及している。
重力波検出器は、ブラックホールや中性子星の融合からの信号に対する感度を高めるために、キャビティや量子絞り光の実装に非常に成功している。
しかし、弱い力に対する感度は、システムの利用可能なエネルギーと光デコヒーレンスによって制限される。
ここでは,キャビティの基本感度限界と光損失を伴う絞り光型干渉計を導出し,この限界を内部スクイーズ操作の最適使用により達成し,読み出し損失の軽減を図る。
各種シナリオへの内部スクイーズの適用を実証し、キャビティの最高の感度と圧縮光強化線形力センサに到達できることを確認する。
われわれの研究は、現実のシナリオにおける最適なセンサーの開発に向けた土台を築いており、これまでは様々なデコヒーレンス源によってスクイーズドライトの適用が削減されていた。
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