2017 Fiscal Year Annual Research Report
Search for Lorentz Violation using an Optical Ring Cavity
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15H05445
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
道村 唯太 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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| Keywords | ローレンツ不変性 / 異方性 / 光共振器 / レーザー / 相対性理論 / 干渉計 / 拡張標準理論 / 対称性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では光速の行き帰りの差を、シリコンを入れた非対称光リング共振器を用いて測定することで、世界最高精度での光速の異方性探査を行う。光速度不変の原理は光子のローレンツ不変性と結びついており、異方性探査を行うことはローレンツ不変性の破れ探査を行うことに相当する。
我々はこれまで、簡易な真空容器と回転系、光学系を用いて1年間に渡る異方性探査を行うことにより、光速の行き帰りの差に対し、6×10^{-15}の上限値を得た。これは奇パリティ実験としては世界最高精度である。当時の精度は装置の回転に伴う振動雑音で制限されていたため、本研究では振動雑音低減によりさらなる精度向上を目指す。
振動雑音低減の方策としては、光学系の振動感度を低減させるためのモノリシック光学系の開発と回転台の改良による振動低減を二本柱としている。2015年度はモノリシック光学系のプロトタイプ開発、2016年度は回転台の開発を行った。2017年度から2018年度にかけては金属板に光学素子を直接接着することで振動感度を低減させるより本格的なモノリシック光学系の開発を行い、その性能評価を行った。加振試験の見積もりから、回転に伴う振動があっても10^{-17}レベルでの異方性探査が可能なことを示した。また、同相雑音除去比の評価を行い、要求値の1/100のを満たす結果を得た。さらに、1週間の試験運転を行った結果、光速の行き帰りの差に対して、5×10^{-15}の上限値を得た。これは1年間の異方性探査を行えばこれまでの上限値を5倍更新できる性能である。
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| Research Progress Status |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(55 results)
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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
Int'l Joint Research
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[Presentation] Possible KAGRA Upgrades2017
Author(s)
Yuta Michimura, Kentaro Komori, Yutaro Enomoto, Koji Nagano, Kentaro Somiya
Organizer
Gravitational Wave Advanced Detector Workshop
Int'l Joint Research / Invited
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