Development of super-SQL interferometry using displacement noise free technique

• Project/Area Number: 25247042
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Hosei University
• Principal Investigator: SATO Shuichi 法政大学, 理工学部, 教授 (30425409)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 竜太郎 国立天文台, 重力波プロジェクト推進室, 助教 (60270451)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KAWAMURA Seiji 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (40301725)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥43,160,000 (Direct Cost: ¥33,200,000、Indirect Cost: ¥9,960,000); Fiscal Year 2016: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2015: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000); Fiscal Year 2014: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000); Fiscal Year 2013: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 重力波

Outline of Final Research Achievements

High-sensitivity displacement sensor had been developed to beat Standard Quantum Limit (SQL) using a technique of Displacement-noise Free Interferometer (DFI). In order to access to the SQL, high-displacement sensitivity is required in low frequency band, so it is essentially important to surpress disturbance remarkable in low-frequency band, like seismic noise. As one of solutions, employing the monolithic interferometer that fix the optics rigidly on the single base plate for a interferometer with optical fiber for laser light delivery, the sensitivity of the interferometer was limited by the shot noise (quantum noise) down to several Hz. Moreover, an active isolation system was developed as a way to surpress the seismic noise itself. Seismic isolation ratio of 2-3 orders of magnitude was realized in lo-frequency region, which corresponds to the seismic noise level of most quiet region on the earth.

Research Products

• [Journal Article] Update on the development of cryogenic sapphire mirrors and their seismic attenuation system for KAGRA (2014)
  • Author(s): E. Hirose, T. Sekiguchi, R. Kumar, R. Takahashi
  • Journal Title: Class. Quantum Grav. Volume: 31
  • Peer Reviewed
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画(78)：DECIGO/B-DECIGOの概要 (2017)
  • Author(s): 安東正樹, 佐藤修一, 高橋竜太郎, 青柳巧介, 我妻一博, 阿久津智忠, 浅田秀樹, 麻生洋一, 新井宏二, 新谷昌人, 有冨尚紀, 井岡邦仁, 池上健, 石川毅彦, 石崎秀晴, 石原秀樹, 和泉究, 市來淨與, 伊東宏之, 伊藤洋介 他
  • Organizer: 日本物理学会第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府・豊中市）
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画(81)： B-DECIGOの設計 (2017)
  • Author(s): 佐藤修一, DECIGOワーキンググループ
  • Organizer: 日本物理学会第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府・豊中市）
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画(82)：μNスラスタスタンドの開発 (2017)
  • Author(s): 久保海, 野々村拓也, 東浦孝典, 大塩裕哉, 船木一幸, 佐藤修一
  • Organizer: 日本物理学会第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府・豊中市）
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画(83)：B-DECIGO の軌道設計 (2017)
  • Author(s): 村越萌, 佐藤修一, 森本睦子
  • Organizer: 日本物理学会第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府・豊中市）
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画（73)：概要 (2016)
  • Author(s): 安東正樹, 佐藤修一, 高橋竜太郎, 青柳巧介, 我妻一博, 阿久津智忠, 浅田秀樹, 麻生洋一, 新井宏二, 新谷昌人, 有冨尚紀, 井岡邦仁, 池上健, 石川毅彦, 石崎秀晴, 石原秀樹, 和泉究, 市來淨與, 伊東宏之, 伊藤洋介 他
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 宮崎大学（宮崎県・宮崎市）
  • Year and Date: 2016-09-21
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画（76)： pre-DECIGOの設計 (2016)
  • Author(s): 佐藤修一, DECIGOワーキンググループ
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 宮崎大学（宮崎県・宮崎市）
  • Year and Date: 2016-09-21
• [Presentation] スペ ース重力波アンテナDECIGO計画（77)：干渉計設計 (2016)
  • Author(s): 阿久津智忠, 安東正樹, 佐藤修一, 武者満, DECIGOワーキンググループ
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 宮崎大学（宮崎県・宮崎市）
  • Year and Date: 2016-09-21
• [Presentation] The status of DECIGO (2016)
  • Author(s): S.Sato et.al.
  • Organizer: 11th International LISA Symposium
  • Place of Presentation: University of Zurich, Switzerland
  • Year and Date: 2016-09-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Investigation of crackling noise in the vibration isolation system of KAGRA gravitational wave detector(1) (2016)
  • Author(s): 劉英涛, 山中祐治, 川村静児, 高橋竜太郎
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-22
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画（71）：pre-DECIGOの設計 (2016)
  • Author(s): 佐藤修一, DECIGOワーキンググループ
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画（72）：μNスラスタスタンドの開発 (2016)
  • Author(s): 久保海, 野々村拓也, 東浦孝典, 大塩裕哉, 船木一幸, 佐藤修一
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画（68)：DECIGO計画の概要 (2016)
  • Author(s): 安東正樹，川村静児，瀬戸直樹，中村卓史，坪野公夫，佐藤修一，田中貴浩，船木一幸，沼田健司，神田展行，井岡邦仁，高島健，横山順一，阿久津智忠，武者満，上田暁俊，麻生洋一，新谷昌人，坂井真一郎，他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] ねじれ振り子型重力波検出器TOBAの開発（1） (2016)
  • Author(s): 下田智文, 有冨尚紀, 桑原祐也, 道村唯太, 正田亜八香, 麻生洋一, 高橋竜太郎, 山元一広, 安東正樹
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] ねじれ振り子型重力波検出器TOBAの開発 (2) (2016)
  • Author(s): 有冨尚紀, 下田智文, 桑原祐也, 道村唯太, 正田亜八香, 麻生洋一, 高橋竜太郎, 山元一広, 安東正樹
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] 大型低温重力波望遠鏡(KAGRA)プロジェクトの現状 (2016)
  • Author(s): 高橋竜太郎, KAGRA Collaboration
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] KAGRA用防振装置の開発XVI（全体） (2016)
  • Author(s): 正田亜八香, 高橋竜太郎, 奥富弘基, 藤井善範, 関口貴令, F. E. Pena Arellano, M. Barton, 平田直篤, 石崎秀晴, 阿久津智忠, 大石奈緒子, 麻生洋一, R. Flaminio, 山元一広, 内山隆, 宮川治, 上泉眞裕, R. DeSalvo, E. Majorana, 我妻一博, J. van Heijningen
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] KAGRA用防振装置の開発XVII（インストール） (2016)
  • Author(s): 藤井善範, 高橋竜太郎, 奥富弘基, 正田亜八香, F. E. Pena Arellano, M. Barton, 平田直篤, 石崎秀晴, 阿久津智忠, 大石奈緒子, 麻生洋一, R. Flaminio, 山元一広, 内山隆, 宮川治, 上泉眞裕, R. DeSalvo, E. Majorana, 我妻一博, J. van Heijningen, KAGRA collaboration
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] KAGRA用防振装置の開発XVIII（制御系） (2016)
  • Author(s): 奥富弘基, 高橋竜太郎, 正田亜八香, 藤井善範, F. E. Pena Arellano, M. Barton, 平田直篤, 石崎秀晴, 関口貴令, 阿久津智忠, 大石奈緒子, 麻生洋一, R. Flaminio, 山元一広, 内山隆, 宮川治, 上泉眞裕, R. DeSalvo, E. Majorana, 我妻一博, J. van Heijningen, KAGRA collaboration
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-21
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画（67)：pre-DECIGOの設計 (2015)
  • Author(s): 佐藤修一, DECIGOワーキンググループ
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 大阪市大（大阪府・大阪市）
  • Year and Date: 2015-09-28
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画（64)：DECIGO計画の概要 (2015)
  • Author(s): 安東正樹，川村静児，瀬戸直樹，中村卓史，坪野公夫，佐藤修一，田中貴浩，船木一幸，沼田健司，神田展行，井岡邦仁，高島健，横山順一，阿久津智忠，武者満，上田暁俊，麻生洋一，新谷昌人，坂井真一郎，他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 大阪市大（大阪府・大阪市）
  • Year and Date: 2015-09-28
• [Presentation] KAGRA用防振装置の開発 XIV (全体) (2015)
  • Author(s): 高橋竜太郎, 大石奈緒子, 石崎秀晴, F. E. Pena Arellano, M. Barton, 平田直篤, 正田亜八香, 奥富弘基, 藤井善範, 阿久津智忠, 麻生洋一, R. Flaminio, 山元一広, 内山隆, 関口貴令, 宮川治, 上泉眞裕, R. DeSalvo, E. Majorana, E. Hennes, J. van den Brand, A. Bertolini, 我妻一博, J. van Heijnigen, KAGRA collaboration
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 大阪市大（大阪府・大阪市）
  • Year and Date: 2015-09-27
• [Presentation] KAGRA用防振装置の開発XV（R＆D） (2015)
  • Author(s): 奥富弘基, 高橋竜太郎, 関口貴令, 藤井善範, 宮本昂拓, 正田亜八香, F. E. Pena Arellano, M. Barton, 平田直篤, 石崎秀晴, 阿久津智忠, 大石奈緒子, 麻生洋一, R. Flaminio, 山元一広, 内山隆, 宮川治, 上泉眞裕, R. DeSalvo, E. Majorana, 我妻一博, J. van Heijningen, KAGRA collaboration
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 大阪市大（大阪府・大阪市）
  • Year and Date: 2015-09-27
• [Presentation] 大型低温重力波望遠鏡KAGRAにおける懸架系の制御(II) (2015)
  • Author(s): 関口貴令, 高橋竜太郎, 藤井善範, 正田亜八香, 奥富弘基, 宮本昂拓, 石塚秀喜, 内山隆, Joris van Heijningen, Fabian Pena Arellano, Mark Barton, 石崎秀晴, Ettore Majorana, 阿久津智忠, 宮川治, 上泉眞裕, 麻生洋一, Raffaele Flaminio, 梶田隆章
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 大阪市大（大阪府・大阪市）
  • Year and Date: 2015-09-27
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画（59)：DECIGO/DPFの概要 (2015)
  • Author(s): 安東正樹，川村静児，瀬戸直樹，中村卓史，坪野公夫，佐藤修一，田中貴浩，船木一幸，沼田健司，神田展行，井岡邦仁，高島健，横山順一，阿久津智忠，武者満，上田暁俊，麻生洋一，新谷昌人，坂井真一郎，他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 早稲田大学 早稲田キャンパス（東京都・新宿区）
  • Year and Date: 2015-03-23
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画(62)：干渉計地上実験 (2015)
  • Author(s): 奥富弘基，麻生洋一，阿久津智忠，安東正樹，二階堂瑞希，佐藤修一，陳たん ，上田暁俊，鳥居泰男，和泉究，DPFワーキンググループ
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 早稲田大学 早稲田キャンパス（東京都・新宿区）
  • Year and Date: 2015-03-23
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画（63)：pre-DECIGOの設計 (2015)
  • Author(s): 佐藤修一，DECIGOワーキンググループ
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 早稲田大学 早稲田キャンパス（東京都・新宿区）
  • Year and Date: 2015-03-23
• [Presentation] KAGRA用防振装置の開発 XIII (2015)
  • Author(s): 高橋竜太郎，大石奈緒子，石崎秀晴，F. E. Pena Arellano，M. Barton，平田直篤，山元一広，内山隆，関口貴令，宮川治，上泉眞裕，R. DeSalvo，E. Majorana，E. Hennes，J. van den Brand，A. Bertolini，我妻一博，J. van Heijnigen，KAGRA collaboration
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 早稲田大学 早稲田キャンパス（東京都・新宿区）
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] 大型低温重力波望遠鏡KAGRAにおける懸架系の制御 (2015)
  • Author(s): 関口貴令，高橋竜太郎，Fabian Pena Arellano，Joris van Heijningen，阿久津智忠，麻生洋一，宮川治，上泉眞裕，Ettore Majorana，Mark Barton，黒田和明，KAGRA Collaboration
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 早稲田大学 早稲田キャンパス（東京都・新宿区）
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画(55)：DECIGO/DPFの概要 (2014)
  • Author(s): 安東正樹，川村静児，瀬戸直樹，中村卓史，坪野公夫，佐藤修一，田中貴浩，船木一幸，沼田健司，神田展行，井岡邦仁，高島健，横山順一，阿久津智忠，武者満，上田暁俊，麻生洋一，新谷昌人，坂井真一郎，他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 佐賀大（佐賀県・佐賀市）
  • Year and Date: 2014-09-21
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画(56)：干渉計・信号処理 (2014)
  • Author(s): 阿久津智忠，奥富弘基，安東正樹，佐藤修一，武者満，上田暁俊，DPFワーキンググループ
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 佐賀大（佐賀県・佐賀市）
  • Year and Date: 2014-09-21
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画(57)：試験マス (2014)
  • Author(s): 奥富弘基，阿久津智忠，安東正樹，二階堂瑞希，田中伸幸，鳥居泰男，佐藤修一，和泉究，陳たん，DPFワーキンググループ
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 佐賀大（佐賀県・佐賀市）
  • Year and Date: 2014-09-21
• [Presentation] スペース重力波アンテナDECIGO計画(58)：ドラッグフリー (2014)
  • Author(s): 佐藤修一，DECIGOワーキンググループ
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 佐賀大（佐賀県・佐賀市）
  • Year and Date: 2014-09-21
• [Presentation] 大型低温重力波望遠鏡(KAGRA)プロジェクトの現状 (2014)
  • Author(s): 麻生洋一，佐藤修一，梶田隆章，黒田和明，大橋正健，川村静児，三代木伸二，内山隆，宮川治，齋藤芳男，大石奈緒子，山元一広，Alexandar Khalaidovski，Rahul Kumar，大嶋新一，石塚秀喜，廣瀬榮一，上泉眞裕，榊原裕介，関口貴令，陳タン，中野雅之，他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 佐賀大（佐賀県・佐賀市）
  • Year and Date: 2014-09-20
• [Presentation] KAGRA用防振装置の開発 XII (2014)
  • Author(s): 高橋竜太郎，石崎秀晴，F. E. Pena Arellano，大石奈緒子，山元一広，内山隆，関口貴令，宮川治，上泉眞裕，高森昭光，R. DeSalvo，E. Majorana，E. Hennes，J. van den Brand，A. Bertolini，我妻一博，J. van Heijnigen，KAGRA collaboration
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 佐賀大（佐賀県・佐賀市）
  • Year and Date: 2014-09-20
• [Presentation] Performance test of the type B suspension payload prototype for KAGRA (2014)
  • Author(s): F. E. Pena Arellano，高橋竜太郎，石崎秀晴，大石奈緒子，山元一広，内山隆，関口貴令，宮川治，上泉眞裕，高森昭光，R. DeSalvo，E. Majorana，E. Hennes，J. van den Brand，A. Bertolini，我妻一博，J. van Heijnigen，KAGRA collaboration
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 佐賀大（佐賀県・佐賀市）
  • Year and Date: 2014-09-20
• [Presentation] KAGRA 用低温懸架装置の開発 V (2014)
  • Author(s): 山元一広，高橋竜太郎，田中宏樹，宮本昂拓，小野謙次，関口貴令，榊原裕介，上泉眞裕，廣瀬榮一，A. Khalaidovski，R.Kumar，内山隆，三代木伸二，阿久津智忠，石崎秀晴，鈴木敏一，木村誠宏，都丸隆行，小池重明，他
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 佐賀大（佐賀県・佐賀市）
  • Year and Date: 2014-09-20
• [Patent(Industrial Property Rights)] 干渉型測距計 (2016)
  • Inventor(s): 佐藤 修一
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人法政大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2016-03-25
• [Patent(Industrial Property Rights)] 干渉型測距計 (2015)
  • Inventor(s): 佐藤 修一
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人法政大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2015-03-27