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空间引力波探测中时钟异步模型的实验验证

广义相对论与量子宇宙学 2025-07-04 v1 天体物理仪器与方法 应用物理 仪器与探测器

摘要

空间引力波探测将打开 0.1 mHz-1 Hz 带宽的观测窗口,在宇宙学和物理学的发展中发挥关键作用。卫星间精确的时钟同步对于准确探测引力波信号至关重要。然而,每颗卫星独立的时钟计数机制构成了重大挑战。本工作报告了时钟异步的数学模型,该模型主要由常数项因子和线性项因子主导。此外,它通过双相位计系统实验验证了时钟异步技术。通过实验,确认了时钟异步这两个方面的影响,并采用后处理技术将这些影响降低至 2π×106rad/Hz1/2@3mHz\rm 2\pi \times 10^{-6} rad/Hz^{1/2}@ 3mHz。具体而言,常数项因子通过时延干涉测距 (TDIR) 测量,而线性项因子可通过时钟传输链路进行校准。本研究为理解时钟异步机制和处理时钟同步问题提供了参考。此外,还介绍了一个低附加噪声的时钟同步测试系统以支持此类测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.02286,
  title  = {Experimental demonstration of the clock asynchrony model in space-borne gravitational wave detection},
  author = {Ming-Yang Xua and Yu-Jie Tan and Ning Ma and Ao-Ting Fang and Yi-Jun Xia and Cheng-Gang Shao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.02286},
  year   = {2025}
}