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利用超流 $^4$He 探测连续引力波

广义相对论与量子宇宙学 2017-08-02 v1 天体物理仪器与方法 其他凝聚态物理 量子物理

摘要

引力波的直接探测正在为我们的宇宙打开一扇新窗口。在此,我们研究了一个千克级光机械系统对连续波应变场的灵敏度,该系统由超流氦-4 的声学运动与超导微波腔参数耦合形成。这种窄带探测方案可以在极高的 QQ 因子下工作,同时谐振频率可通过在 0.1-1.5 kHz 范围内对氦加压进行调节。因此,该探测器可调谐至各种天体物理源,并能长时间保持对特定源的灵敏度。对于合理的实验参数,我们发现量级为 h1023/Hzh\sim 10^{-23} /\sqrt{\rm Hz} 的应变场是可探测的。我们表明,所提出的系统可以在几个月的积分时间内显著改善来自附近脉冲星的引力波应变限制。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.04980,
  title  = {Detecting continuous gravitational waves with superfluid $^4$He},
  author = {S. Singh and L. A. De Lorenzo and I. Pikovski and K. C. Schwab},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.04980},
  year   = {2017}
}