Search for Lorentz Violation using an Optical Ring Cavity
Project/Area Number |
15H05445
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Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Research Field |
Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
Michimura Yuta 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80747006)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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Budget Amount *help |
¥24,310,000 (Direct Cost: ¥18,700,000、Indirect Cost: ¥5,610,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
Fiscal Year 2015: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
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Keywords | ローレンツ不変性 / 異方性 / 光共振器 / レーザー / 干渉計 / 相対性理論 / 拡張標準理論 / 対称性 |
Outline of Final Research Achievements |
We have succeeded in developing an experimental setup which can measure the difference between the speed of light propagating in opposite directions with unpreceded sensitivity. This is done by measuring the resonant frequency difference between two counterpropagating directions of an optical ring cavity. Our cavity contains a silicon piece to make the cavity asymmetric. We have developed a monolithic optical bench to reduce vibration noise and realized a continuous rotation by wireless data acquisition system. The upper limit of 5x10^{-15} to the relative difference between the speed of light propagating in opposite directions was obtained from a week-long test run. The current best limit is 5x10^{-15}, which was obtained in 2013 with a year-long data from our previous setup. We expect to improve the limit by a factor of 5 with a year-long run.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
光速の等方性は光子のローレンツ不変性と結びついており、光速の異方性探査はローレンツ不変性の破れを探査していることになる。特殊相対性理論の発表から100年以上の間、様々な方法による実験的検証が世界中で行われてきたことで、ローレンツ不変性は全て物理学の基礎原理となっている。しかし、統一理論に向けた理論研究などにより、あるエネルギースケールではローレンツ不変性が破れている可能性が示唆されており、ローレンツ不変性の破れ探査実験はこれまでになく重要となっている。我々が開発に成功した実験装置はこのローレンツ不変性の破れを世界最高精度で探査することができる装置の一つである。
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Report
(4 results)
Research Products
(83 results)
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[Journal Article] Mirror actuation design for the interferometer control of the KAGRA gravitational wave telescope2017
Author(s)
Michimura Yuta , Shimoda Tomofumi , Miyamoto Takahiro , Shoda Ayaka , Okutomi Koki , Fujii Yoshinori , Tanaka Hiroki , Barton Mark A , Takahashi Ryutaro , Aso Yoichi , et al.
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Journal Title
Classical and Quantum Gravity
Volume: 34
Issue: 22
Pages: 225001-225001
DOI
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[Presentation] Optimization of the KAGRA sensitivity2018
Author(s)
Yuta Michimura, Kentaro Komori, Atsushi Nishizawa, Hiroki Takeda, Koji Nagano, Yutaro Enomoto, Kazuhiro Hayama, Kentaro Somiya, Masaki Ando, Sadakazu Haino
Organizer
The 4th KAGRA International Workshop
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[Presentation] Possible KAGRA Upgrades2017
Author(s)
Yuta Michimura, Kentaro Komori, Yutaro Enomoto, Koji Nagano, Kentaro Somiya
Organizer
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[Presentation] 重力波望遠鏡KAGRAの低温動作に向けた主干渉計開発2017
Author(s)
道村唯太, 麻生洋一, 宗宮健太郎, 宮川治, 苔山圭以子, 廣瀬榮一, 阿久津智忠, 榎本雄太郎, 小森健太郎, 有冨尚紀, 下田智文, 新井宏二, 山本博章
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[Presentation] KAGRA用レーザー強度安定化システムの開発III2017
Author(s)
古畑貴行, 松島房和, 森脇喜紀, 小林かおり, 加川智大, 杉本裕介, 蒲原尚吾, 藤沢毬衣, 坂本春人, 北澤秀昌, 横川和也, 岩田拓也, 土井康平, 川村静児, 宮川治, 苔山圭以子, 中野雅之, 寺田総一, 阿久津智忠, 麻生洋一, 上田暁俊, 大石奈緒子, 道村唯太, 宗宮健太郎, 矢野和城, 佐藤孝, 大河正志, 他
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[Presentation] 大型低温重力波望遠鏡KAGRAにおける補助光学系の開発IV2017
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[Presentation] 大型低温重力波望遠鏡KAGRAにおけるTransmission Monitor Systemの開発II2017
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両角達彦, 阿久津智忠, 三代木伸二, 都築俊宏, 道村唯太, 麻生洋一, 片山純子, 浦口史寛, 大渕喜之, 池之上文吾, 福嶋美津広
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[Presentation] KAGRAにおける輻射圧キャリブレータの開発2017
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杉本裕介, 森脇喜紀, 松島房和, 小林かおり, 蒲原尚吾, 古畑貴行, 坂本春人, 北澤秀昌, 横川和也, 岩田拓也, 土井康平, 川村静児, 宮川治, 苔山圭以子, 中野雅之, 寺田総一, 阿久津智忠, 麻生洋一, 上田暁俊, 大石奈緒子, 道村唯太, 宗宮健太郎, 矢野和城, 佐藤孝, 大河正志, 齊藤高大, 志賀和成, 上原知幸, 大前宣昭, TaiHyun Yoon
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