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Demonstration of frequency dependent squeezing for next generation GW detectors

研究課題

研究課題/領域番号 15H02095
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関国立天文台

研究代表者

フラミニオ ラファエレ  国立天文台, 重力波プロジェクト推進室, 特任教授 (10723108)

研究分担者 宗宮 健太郎  東京工業大学, 理学院, 准教授 (10582603)
辰巳 大輔  国立天文台, 光赤外研究部, 助教 (70333276)
連携研究者 麻生 洋一  国立天文台, 重力波プロジェクト推進室, 准教授 (10568174)
レオナルディ マテオ  国立天文台, 重力波プロジェクト推進室, 助教 (90816448)
研究協力者 高橋 竜太郎  
バルスリア マテオ  
カポカサ エレオノラ  
郭 越凡  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
41,470千円 (直接経費: 31,900千円、間接経費: 9,570千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2015年度: 26,910千円 (直接経費: 20,700千円、間接経費: 6,210千円)
キーワードgravitational wave / quantum noise / squeezed vacuum / filter cavity / 宇宙物理 / 宇宙線 / squeezing / optical cavity / 一般相対性理論
研究成果の概要

本研究の最終目標は重力波検出器に周波数依存型スクイージング技術を導入し、感度を向上することである。そのためには、フィルターキャビティと呼ばれる、長基線で低損失の光共振器にスクイーズ場を入れる必要がある。
第一段階としてフィルターキャビティの性能評価を行い、結果を投稿論文にまとめた。その結果に基づき、300mのフィルターキャビティとスクイーズ場を生成する入射光学系を開発した。赤外のレーザー光と、その倍波である緑の光を生成し、緑の光をフィルターキャビティで共振させることで共振器を制御した。このセットアップを用いて光共振器の光損失を測定し、要求値を満たしていることを確認し、結果を論文誌に投稿した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] CNRS/Astroparticule et Cosmologie/Paris(France)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Beijing Normal University/Department of Astronomy/Beijing(China)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Nikhef/Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] CNRS-APC/CNRS-LMA(France)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Hamburg(Germany)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Beijing Normal university(China)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Universita di Trento(Italy)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] CNRS - APC/CNRS - LMA(France)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Hamburg(Germany)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Beijing Normal University(China)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Calculation method for light scattering caused by multilayer coated mirrors in gravitational wave detectors2017

    • 著者名/発表者名
      Simon Zeidler, Tomotada Akutsu, Yasuo Torii, Eiichi Hirose, Yoichi Aso, Raffaele Flaminio
    • 雑誌名

      OPTICS EXPRESS

      巻: 23 号: 5 ページ: 4741-4760

    • DOI

      10.1364/oe.25.004741

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation of losses in a 300 m filter cavity and quantum noise reduction in the KAGRA gravitational-wave detector2016

    • 著者名/発表者名
      Eleonora Capocasa, Matteo Barsuglia, Jerome Degallaix, Laurent Pinard, Nicolas Straniero, Roman Schnabel, Kentaro Somiya, Yoichi Aso, Daisuke Tatsumi, Raffaele Flaminio
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW D

      巻: 93 号: 8 ページ: 082004-082004

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.082004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The cryogenic challenge: status of the KAGRA project2016

    • 著者名/発表者名
      Raffaele Flaminio and KAGRA collaboration
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 716 ページ: 012034-012034

    • DOI

      10.1088/1742-6596/716/1/012034

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Parametric signal amplification to create a stiff optical bar2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Somiya, Yuu Kataoka, Jumpei Kato, Nana Saito, Kazushiro Yano
    • 雑誌名

      Physics Letters A

      巻: 380 号: 4 ページ: 521-524

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2015.11.010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct measurement of optical-trap-induced decoherence2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Matsumoto, Kentaro Komori, Sosuke Ito, Yuta Michimura, and Yoichi Aso
    • 雑誌名

      Physics Review A

      巻: 94 号: 3 ページ: 033822-033822

    • DOI

      10.1103/physreva.94.033822

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Realistic loss estimation due to the mirror surfaces in a 10 meters-long high finesse Fabry-Perot filter-cavity2015

    • 著者名/発表者名
      Nicolas Straniero, Jerome Degallaix, Raffaele Flaminio, Laurent Pinard, and Gianpietro Cagnoli
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 23 号: 16 ページ: 21455-21476

    • DOI

      10.1364/oe.23.021455

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Frequency dependent squeezing development for future KAGRA upgrade2017

    • 著者名/発表者名
      Raffaele Flaminio
    • 学会等名
      KAGRA F2F meeting
    • 発表場所
      Niigata University Satellite Campus "TOKI-MATE", Chuo-ku, Niigata
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 300 M FILTER CAVITY AT TAMA: STATUS OF THE ART2017

    • 著者名/発表者名
      Raffaele Flaminio
    • 学会等名
      Gravitational Wave Advanced Detector Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 300 m Filter Cavity at TAMA: Status of the Art2017

    • 著者名/発表者名
      Matteo Tacca
    • 学会等名
      LIGO-Virgo meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of frequency dependent squeezing for future upgrades of KAGRA2017

    • 著者名/発表者名
      Yufan Guo
    • 学会等名
      KAGRA Face-to-Face meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Status of Advanced Virgo & Frequency Dependent Squeezing2017

    • 著者名/発表者名
      Raffaele Flaminio
    • 学会等名
      The Ninth Australasian Conference on General Relativity and Gravitation
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Squeezing upgrades2017

    • 著者名/発表者名
      Matteo Leonardi
    • 学会等名
      KAGRA Face-to-Face meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] R&D for the gravitational wave detector KAGRA2016

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Aso
    • 学会等名
      21st International Conference on General Relativity and Gravitation
    • 発表場所
      Columbia University, New York (USA)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Squeezing with long filter cavities2016

    • 著者名/発表者名
      Eleonora Capocasa, Matteo Barsuglia, Raffaele Flaminio
    • 学会等名
      GWADW 2016
    • 発表場所
      Elba Island (Italy)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Parametric amplification for a high-frequency GW detection2016

    • 著者名/発表者名
      K.Somiya, Y.Kataoka, T.Yaginuma, and Y.Ma
    • 学会等名
      GWADW 2016
    • 発表場所
      Elba Island (Italy)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Losses estimation in a 300-m filter cavity and quantum noise reduction in KAGRA gravitational-wave detector2015

    • 著者名/発表者名
      Eleonora Capocasa
    • 学会等名
      ELiTES: 4th general meeting
    • 発表場所
      Tokyo Tech, Meguro-ku, Tokyo
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] R&D to improve the KAGRA sensitivity2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tatsumi, Yoichi Aso, Kentaro Somiya, Roman Schnabel, Raffaele Flaminio
    • 学会等名
      Japan Physical Society
    • 発表場所
      Osaka City University, Osaka, Osaka
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Frequency dependent squeezing experiment at TAMA2015

    • 著者名/発表者名
      Raffaele Flaminio
    • 学会等名
      KAGRA F2F meeting
    • 発表場所
      University of Toyama. Toyama, Toyama
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Parametric amplification for a stiff optical spring2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kataoka, J. kato, K. Yano, S. Atsuta, and K. Somiya
    • 学会等名
      GWADW2015
    • 発表場所
      Alaska, USA
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-09-27  

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