基于光学弹簧和全息检测方案的 DECIGO 空间基 gravitational wave 探针中的量子噪声抑制
广义相对论与量子宇宙学
2025-09-23 v1 天体物理仪器与方法
摘要
DECi-hertz Interferometer Gravitational-wave Observatory（DECIGO）是一项计划中的空间基下一代引力波探测器，旨在观测源自宇宙膨胀的原始引力波。本文聚焦于通过采用光学弹簧和全息检测方案来降低仪器观测频段（0.1至10 Hz）内的量子噪声。虽然之前认为脱靶1000 km 长臂腔体无效，因为由于衍射损耗导致量子态退化，但我们通过构建新模型来重新审视此问题，模型中考虑了衍射损耗导致的真空态混合效应。本文表明，即使存在衍射损耗，仍可通过采用最优的光学弹簧和全息检测方案配置实现高灵敏度。尽管这些改进仍不足以实现探测原始引力波的灵敏度，因为其他技术噪声限制了进一步的改进。
引用
@article{arxiv.2509.17372,
title = {Quantum Noise Reduction in the Space-based Gravitational Wave Antenna DECIGO Using Optical Springs and Homodyne Detection scheme},
author = {Kenji Tsuji and Tomohiro Ishikawa and Kentaro Komori and Yutaro Enomoto and Yuta Michimura and Kurumi Umemura and Shoki Iwaguchi and Keiko Kokeyama and Seiji Kawamura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.17372},
year = {2025}
}