通过 EPR 纠缠实现超越标准量子极限的引力波探测方案

连续监测系统的标准量子极限由散粒噪声和反作用噪声的权衡给出。在诸如 Advanced LIGO 的引力波探测器中，通过注入具有频率相关压缩角的压缩真空态谱，可以在宽频带内同时压缩这两种贡献。这种方法需要在探测器现场的真空系统中设置一个额外的长基线、低损耗滤波腔。在此，我们展示了通过利用 EPR 纠缠的信号光和闲频光，可以消除对这种滤波腔的需求。通过利用它们之间的量子关联以及每束光在干涉仪中传播方式的差异，一旦检测到输出的闲频光，我们就可以设计输入信号光，使其具有适当的频率相关条件压缩。我们的方案适用于所有未来的引力波探测器，以实现超越标准量子极限的灵敏度。