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利用可微波形高效生成引力波模板库

天体物理仪器与方法 2022-12-14 v2 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学

摘要

针对致密双星并合引力波最灵敏的搜索流水线使用匹配滤波器从引力波探测器的噪声数据流中提取信号。匹配滤波搜索需要覆盖双星系统物理参数空间的模板波形库。遗憾的是,模板库构建可能是一项耗时任务。本文提出一种利用自动微分计算参数空间度规的高效模板库生成新方法。主要地,我们证明自动微分能够以较低计算代价精确计算当前搜索流水线所用波形的度规。此外,通过结合随机模板放置与评估当前已覆盖参数空间比例的蒙特卡洛方法,我们展示了可快速生成频域波形的搜索就绪模板库。最后,我们认为可微波形为加速随机放置算法提供了一条途径。我们将所有方法实现于一个基于 jax 框架、易于使用的 Python 包 diffbank 中,以让社区能便捷地利用可微波形进行未来搜索。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.09380,
  title  = {Efficient Gravitational Wave Template Bank Generation with Differentiable Waveforms},
  author = {Adam Coogan and Thomas D. P. Edwards and Horng Sheng Chia and Richard N. George and Katherine Freese and Cody Messick and Christian N. Setzer and Christoph Weniger and Aaron Zimmerman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.09380},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 6 figures. Comments welcome! Code can be found at https://github.com/adam-coogan/diffbank. Updated to match PRD version