通过优化DECIGO参数以提升其针对含衍射损耗量子噪声的目标灵敏度
广义相对论与量子宇宙学
2021-03-10 v2
摘要
DECIGO是日本未来的太空引力波探测器。我们此前设定了默认设计参数，以提供探测原初引力波（GWs）的良好目标灵敏度。然而，Planck观测给出的原初引力波上限更新值促使我们进一步优化目标灵敏度。此前我们未考虑因极长腔长导致的光学衍射损耗。本文中，我们通过最大化原初引力波相对于量子噪声（含衍射损耗效应）的信噪比（SNR）来优化DECIGO的各项参数。我们利用一个差分法布里-珀罗干涉仪的量子噪声评估了DECIGO中一个簇的功率谱密度，随后通过关联同一位置的两个簇计算了SNR。我们对两种情况进行了优化：恒定镜面厚度情况和恒定镜面质量情况。结果我们得到了SNR对镜面半径的依赖关系，而镜面半径也决定了DECIGO的各项参数。该结果是考虑镜面尺寸实际约束并引入其他噪声源来优化DECIGO设计的第一步。
引用
@article{arxiv.2012.11859,
title = {Improvement of the target sensitivity in DECIGO by optimizing its parameters for quantum noise including the effect of diffraction loss},
author = {Tomohiro Ishikawa and Shoki Iwaguchi and Yuta Michimura and Masaki Ando and Rika Yamada and Izumi Watanabe and Koji Nagano and Tomotada Akutsu and Kentaro Komori and Mitsuru Musha and Takeo Naito and Taigen Morimoto and Seiji Kawamura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11859},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 12 figures