新的引力波探测器能“听”到6倍的宇宙之声

引力波探测器受到基本量子噪声的限制：***种它们永远无法消除的持续“嗡嗡声”。但现在物理学******近改进了***种名为“压缩真空光场”(Squeezing)的技术，可以让下***代探测器的灵敏度提高***倍。
 
所有在宇宙中游荡的引力波都非常微弱。当它们冲过地球时，即使是***强的波浪，晃动的幅度也不会超过***个原子核的宽度。我们的探测器(如LIGO和VIRGO)来回弹射激光束，以测量这些微小的差异。但当他们这样做时，他们会遇到量子力学的基本不确定性。
 
这种基本的不确定性被称为海森堡不确定性原理。即某些测量集(比如说，粒子的位置和动量，或者光束的相位和亮度)永远不可能像我们想要的那样精确。这种不确定性限制了我们能探测到的引力波的大小——它们必须比那个由于不确定性原理而产生的背景量子“噪声”更大。
 
现在，GEO600研究人员在引力波探测器中实现了有史以来***强的压缩真空光场。他们将量子力学噪声降低至原来的二分之***。这对爱因斯坦望远镜和宇宙探测器等第三代探测器来说是***大进步。
 
来自马克斯-普朗克引力物理研究所(阿尔伯特-爱因斯坦研究所；AEI)和汉诺威莱布尼茨大学引力物理研究所的GEO600团队，与卡迪夫大学和格拉斯哥大学的合作伙伴***起将量子背景噪声降低至原来的二分之***。科学***们将这***成就称为6dB的压缩真空光场水平。
 

“我们专注于优化和表征GEO600的压缩真空光场及其与探测器的接口。与没有压缩光场的探测器相比，现在宇宙的可观测体积在高频下增加了8倍，”GEO600的***席科学***、发表在《物理评论快报》上的第***作者James Lough博士说：“这可能有助于提高我们对中子星的理解。”
 
研究团队利用新设计和定制的光学元件，并通过优化压缩真空光场的光学设置以及如何将其输出输入探测器，实现了新的记录。
 
AEI主任和汉诺威莱布尼茨大学引力物理研究所主任Karsten Danzmann教授说，“我们相信，在GEO600，我们可以达到10分贝，这是未来引力波探测器所需的压缩真空光场水平。”

注：文章来源于前瞻网