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Development of Measurement Techniques for the Observation of the Circular Polarization of CMB

Research Project

Project/Area Number 17K18785
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Particle-, Nuclear-, Astro-physics, and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo (2019-2020)
High Energy Accelerator Research Organization (2017-2018)

Principal Investigator

Nishino Haruki  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (80706804)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords宇宙マイクロ波背景放射 / 円偏光 / 波長板 / インフレーション宇宙論 / 偏光観測 / 宇宙物理
Outline of Final Research Achievements

This research project has been targeting an improvement of the sensitivity of the circular polarization of Cosmic Microwave Background (CMB). Several CMB polarization projects have been using half-wave plates as a polarization signal modulator. We have worked on the characterizations of a half-wave plate to extract circular polarization information from the experimental data of CMB (linear) polarization experiments. We have re-analyzed the half-wave plate measurement data in a lab and estimated the mixing term of linear and circular polarizations. Our study has shown that the reanalysis of the existing CMB linear polarization data should provide us new meaningful insights into the circular polarization of CMB.
Moreover, we have developed a quarter wave-plate for a future experimental project. We confirmed that the prototype had expected circular polarization performances.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

宇宙マイクロ波背景放射は観測可能な宇宙最古の光であり、その観測はこれまでにも宇宙の起源に関する情報を人類にもたらしてきた。しかしながら、これまで測定されてきたのはその光の持つ情報のうちの一つの側面でしかなく、これまで見ていなかった方の側面に全く予想もしなかった情報が隠れている可能性もある。本研究はそうした隠れた側面を解き明かすことに挑戦し、それを解き明かすことで人類がこの世界の成り立ちについて新たな知見を得ることを目指したものである。本研究の成果により、将来的にそうしたことを実現する最初の一歩を踏み出すことができたと考えている。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (12 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア大学バークレー校/ローレンス・バークレー国立研究所/カリフォルニア大学サンディエゴ校(米国)

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  • [Int'l Joint Research] マギル大学(カナダ)

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  • [Int'l Joint Research] SISSA(イタリア)

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  • [Int'l Joint Research] カーディフ大学/マンチェスター大学/インペリアル・カレッジ・ロンドン(英国)

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  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア大学バークレー校/ローレンス・バークレー国立研究所/カリフォルニア大学サンディエゴ校(米国)

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  • [Int'l Joint Research] パリ大学(フランス)

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  • [Journal Article] The Simons Observatory: Bandpass and polarization-angle calibration requirements for B-mode searches2021

    • Author(s)
      Maximilian H. Abitbol, et al.
    • Journal Title

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      Volume: -

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] POLARBEAR実験によるCMB円偏光探索に向けた半波長板の評価 22021

    • Author(s)
      藤野琢郎、他POLARBEARコラボレーション
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
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  • [Presentation] POLARBEAR実験によるCMB円偏光探索に向けた半波長板の評価2020

    • Author(s)
      藤野琢郎、他POLARBEARコラボレーション
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
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  • [Presentation] POLARBEAR実験によるCMB円偏光成分の探索2020

    • Author(s)
      藤野琢郎、片山伸彦、高倉理、茅根裕司、西野玄記、長谷川雅也、他POLARBEARコラボレーション
    • Organizer
      日本物理学会 第75回年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2017-07-21   Modified: 2022-02-21  

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