アインシュタイン・ポドルスキー・ローゼンエンタングルメントによる干渉計の改善の実証

Advanced LIGO観測所やAdvanced Virgo観測所による最近の一連の重力波検出によって、重力波天文学という新分野が開かれている。重力波検出器の感度は光の量子雑音によって制限されるので、量子計測学の概念を適応させて観測範囲が拡張されている。2010年以降、量子雑音を減らしたスクイーズド光を使って、100 Hz以上の信号周波数で感度の改善が実現されている。しかし、より低い周波数の感度も改善するには、長さが100 mの光学フィルター共振器が必要であると思われるが、コストと複雑性が大きく増大する。今回我々は、光学フィルター共振器の代わりにアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼンエンタングル状態を使って、広帯域の雑音低減を実現する代替概念の原理証明セットアップを報告する。我々は、すでに現行の観測所の一部になっているシグナルリサイクリング共振器によって、求められている感度の改善を実現でき、高価なフィルター共振器に代わる実行可能な代案が得られることを示す。