未来长基线引力波探测器中基于EPR纠缠的宽带量子噪声抑制
量子物理
2019-10-23 v1
摘要
通过将频率相关压缩光注入干涉仪的暗端口，可在引力波探测器中实现宽带量子噪声抑制。这种频率相关压缩可通过将压缩光与外部滤波腔结合来产生。然而，在未来的长基线干涉仪（LBI）中，实现宽带压缩所需的滤波腔带宽较低——需要非常长的腔体以缓解光学损耗问题。最近研究表明，通过在压缩光源中利用爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）纠缠，干涉仪可同时充当探测器与滤波腔。这对于LBI是一种有吸引力的宽带压缩方案，因为滤波腔的长度需求由干涉仪臂长自然满足。在本文中，我们提出了一种在LBI中寻找该宽带压缩方案工作点的系统方法。我们还展示了在LBI中，与在中等频率附近存在可观误差的4km干涉仪相比，EPR方案实现了近乎完美的椭圆旋转。最后，我们表明4km情形下的光机耦合常数近似在更长基线时可能失效。这些结果适用于未来探测器，如10km爱因斯坦望远镜与40km宇宙探索者。
引用
@article{arxiv.1909.03603,
title = {Broadband Quantum Noise Reduction in Future Long Baseline Gravitational-wave Detectors via EPR Entanglement},
author = {Jacob L. Beckey and Yiqiu Ma and Vincent Boyer and Haixing Miao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.03603},
year = {2019}
}