日本国家天文台(NAOJ)的研究人员利用东京Mitaka的前TAMA300引力波探测器的基础设施,演示了一种降低探测器中量子噪声的新技术。这项新技术将有助于提高由全球引力波网络组成的探测器的灵敏度,使它们能够观察到微弱的波。
当2000年开始观测时,杏耀下载appTAMA300是世界上第一个大型干涉式引力波探测器。当时TAMA300是世界上灵敏度最高的,对引力波信号的强度设置了上限;但15年后的2015年,LIGO首次探测到了真实的引力波。从那时起,探测器技术得到了改进,现在的探测器每个月都能观测到几个信号。从这些观测中获得的科学结果已经令人印象深刻,
杏耀平台 ,预计在未来几十年还会有更多。TAMA300不再参与观测,但仍然活跃,作为新技术改进其他探测器的试验台。
目前和未来的引力波探测器的灵敏度几乎在所有频率上都受到电磁场真空波动效应引起的量子噪声的限制。但即使是这种固有的量子噪声也可以被回避。操纵真空涨落来重新分配量子不确定性是可能的,降低一种噪声的代价是增加另一种不那么碍事的噪声。这种被称为真空压缩的技术已经在引力波探测器中得到应用,极大地提高了它们对更高频率引力波的灵敏度。但由于电磁场与探测器镜面之间的光力学相互作用,使真空压缩效应随频率的变化而变化。所以在低频率真空压缩增加了错误类型的噪音,实际上降低了灵敏度。
克服这个限制,达到降低噪声频率,NAOJ的成员组成的一个小组内部重力波科学合作项目和KAGRA(但也包括处女座和地理的研究人员协作)最近展示了一种技术的可行性被称为频率依赖真空挤压,有用频率的引力波探测器。由于探测器本身与电磁场的相互作用取决于频率,团队使用了前TAMA300探测器的基础设施,创建了一个自身随频率变化的磁场。一个正常的(与频率无关的)压缩真空场被300米长的光学腔反射,这样一个频率相关的印迹,它能够抵消干涉仪的光学机械效应。
这种技术可以同时提高在高频率和低频率下的灵敏度。这是一个关键的结果,杏耀app证明了一个关键技术来提高未来探测器的灵敏度。它的实施,计划与其他改进一起作为一个短期升级,预计将使第二代探测器的观测范围扩大一倍。