論文の概要: Gravitational wave memory and quantum Michelson interferometer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.10454v3
• Date: Fri, 10 May 2024 13:02:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-13 20:17:21.508211
• Title: Gravitational wave memory and quantum Michelson interferometer
• Title（参考訳）: 重力波メモリと量子マイケルソン干渉計
• Authors: Zhong-Kai Guo, Xiao-Yong Wang,
• Abstract要約: 非線形光学相互作用と時間変動重力場の影響を取り入れた量子マイケルソン干渉計の出力について検討した。 その結果, 干渉計の出力の位相シフトと重力波の振幅との標準的関係から逸脱することが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We examined the output of a quantum Michelson interferometer incorporating the combined effects of nonlinear optomechanical interaction and time-varying gravitational fields. Our findings indicate a deviation from the standard relationship between the phase shift of the interferometer's output and the amplitude of gravitational waves. This deviation, a slight offset in direct proportionality, is associated with the gravitational wave memory effect under the conventional settings of interferometer parameters. Furthermore, the results suggest that consecutive gravitational wave memory, or the stochastic gravitational wave memory background (SGWMB), contributes not only to the classical red noise spectrum but also to a quantum red noise spectrum through this new mechanism. This leads to a novel quantum noise limit for interferometers, which may be crucial for higher precision detection system. Our analysis potentially offers a more accurate description of quantum interferometers responding to gravitational waves and applies to other scenarios involving time-varying gravitational fields. It also provides insights and experimental approaches for exploring how to unify the quantum effects of macroscopic objects and gravitation.
• Abstract（参考訳）: 非線形光学相互作用と時間変動重力場を組み合わせた量子マイケルソン干渉計の出力について検討した。 その結果, 干渉計の出力の位相シフトと重力波の振幅との標準的関係から逸脱することが示唆された。 この偏差は直接比例率のわずかなオフセットであり、従来の干渉計パラメータの設定の下での重力波メモリ効果と関連している。 さらに, 連続的な重力波記憶, 確率的重力波記憶背景 (SGWMB) は, 古典的赤色雑音スペクトルだけでなく, 量子的赤色雑音スペクトルにも寄与することが示唆された。 これにより、干渉計の新たな量子ノイズ限界が生まれ、より高精度な検出システムに欠かせない。 我々の分析は、重力波に応答する量子干渉計をより正確に記述し、時変重力場を含む他のシナリオに適用する可能性がある。 また、マクロな物体と重力の量子効果を統合するための洞察と実験的なアプローチも提供する。

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