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A new quantum speed-meter interferometer: measuring speed to search for intermediate mass black holes

Light(Science & Applications) 2018年第1期7卷 940-948页

作者： Stefan L.Danilishin eugene knyazev Nikita V.Voronchev Farid Ya.Khalili Christian Gräf Sebastian Steinlechner Jan-Simon Hennig Stefan Hild Institut für Theoretische Physik Leibniz Universität Hannover and Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik(Albert-Einstein-Institut)Callinstraße 38D-30167 HannoverGermany SUPA School of Physics and AstronomyUniversity of GlasgowGlasgow G128QQUnited Kingdom M.V.Lomonosov Moscow State University Faculty of PhysicsMoscow 119991Russia Institut für Laserphysik und Zentrum für Optische Quantentechnologien der Universität Hamburg Luruper Chaussee 14922761 HamburgGermany

The recent discovery of gravitational waves(GW)by Advanced LIGO(Laser Interferometric Gravitational-wave Observatory)has impressively launched the novel field of gravitational astronomy and allowed us to glimpse exciting objects about which we could previously only *** sensitivity improvements at the low-frequency end of the detection band of future GW observatories must rely on quantum non-demolition(QND)methods to suppress fundamental quantum fluctuations of the light fields used to readout the GW *** we present a novel concept of how to turn a conventional Michelson interferometer into a QND speed-meter interferometer with coherently suppressed quantum back-action *** use two orthogonal polarizations of light and an optical circulator to couple *** carry out a detailed analysis of how imperfections and optical loss influence the achievable *** find that the proposed configuration significantly enhances the low-frequency sensitivity and increases the observable event rate of binary black-hole coalescences in the range of 102103Mby a factor of up to~300.

关键词： quantum allowed coherent

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