Exploring gravity with the MIGA large scale atom interferometer.
Exploring gravity with the MIGA large scale atom interferometer.
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DOI：
10.1038/s41598-018-32165-z
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发表时间：
2018-09-14
影响因子：
4.6
通讯作者：
Bouyer P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Canuel B;Bertoldi A;Amand L;Pozzo di Borgo E;Chantrait T;Danquigny C;Dovale Álvarez M;Fang B;Freise A;Geiger R;Gillot J;Henry S;Hinderer J;Holleville D;Junca J;Lefèvre G;Merzougui M;Mielec N;Monfret T;Pelisson S;Prevedelli M;Reynaud S;Riou I;Rogister Y;Rosat S;Cormier E;Landragin A;Chaibi W;Gaffet S;Bouyer P
介绍了一个地下长基线原子干涉仪MIGA实验，用于大尺度重力场的研究。混合原子激光器天线将使用几个原子干涉仪同时询问的谐振模式的光学腔。该仪器将是经典地面和空间观测站未探索的频段（100 mHz-1 Hz）引力波探测的演示器，并对潜在的天体物理源感兴趣。在初始仪器配置中，将采用标准原子干涉测量技术，这将使峰值应变灵敏度达到2 Hz。该演示器将能够研究进一步提高基于大尺度原子干涉仪的引力波探测器未来发展灵敏度的技术。该实验将在Rustrel-France的Bas Bruit地下实验室（LSBB）的地下设施中进行，这是一个远离主要人为干扰的特殊场所，背景噪音非常低。本文介绍了腔内原子干涉仪的测量原理，推导了从天线中提取引力波信号的方法，并确定了预期的应变灵敏度。然后，我们详细介绍了天线的不同系统的功能，并描述了安装地点的属性。
We present the MIGA experiment, an underground long baseline atom interferometer to study gravity at large scale. The hybrid atom-laser antenna will use several atom interferometers simultaneously interrogated by the resonant mode of an optical cavity. The instrument will be a demonstrator for gravitational wave detection in a frequency band (100 mHz–1 Hz) not explored by classical ground and space-based observatories, and interesting for potential astrophysical sources. In the initial instrument configuration, standard atom interferometry techniques will be adopted, which will bring to a peak strain sensitivity of at 2 Hz. This demonstrator will enable to study the techniques to push further the sensitivity for the future development of gravitational wave detectors based on large scale atom interferometers. The experiment will be realized at the underground facility of the Laboratoire Souterrain à Bas Bruit (LSBB) in Rustrel–France, an exceptional site located away from major anthropogenic disturbances and showing very low background noise. In the following, we present the measurement principle of an in-cavity atom interferometer, derive the method for Gravitational Wave signal extraction from the antenna and determine the expected strain sensitivity. We then detail the functioning of the different systems of the antenna and describe the properties of the installation site.
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