宇宙空間でのCSL模型検証に向けた小型機械光学結合系の構築

构建用于空间 CSL 模型验证的紧凑型机光耦合系统

• 批准号: 22K14066
• 负责人: 小森 健太郎
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14066/
• 关键词: 重力波; オプトメカニクス

微視的な原子、分子の振る舞いを記述するシュレディンガー方程式は、質量の大きい巨視的な振動子にもそのまま適用可能なのであろうか?巨視的重ね合わせ状態の実現が困難であるため、この問いに対する実験的な検証はこれまでほとんど行われていない。近年では、質量に起因する補正項を導入するCSL模型と呼ばれる拡張量子理論が注目され、実験的検証も行われているが、精度はいまだ不十分である。先行研究では検証周波数領域の狭さ・懸架支持に伴う雑音が問題となっており、本研究ではこれらの問題点を根本的に改善可能な宇宙空間での検証を目指し、地上での実験系構築を完了させる。用いる実験系はスクイーズド光を利用した機械光学結合系であり、衛星搭載が可能となるよう小型化を行うことを目的としている。本年度は、スクイーズド光を利用するような光学実験で問題となる、レーザー光検出器の低雑音化を行った。光検出器の雑音は光のショットノイズよりも十分小さい必要があり、具体的には25 MHzの周波数において入力換算雑音2 pA/√Hz以下に低減しなければならない。市販のオペアンプとバイポーラトランジスタを適切に組み合わせることでこれを実現した。その他にも、スクイーズド光を発生させるための光学系の設計・倍波生成に用いる非線形光学結晶の準備や、光学系の構築を行った。来年度は、引き続き光学系構築を進めるとともに、試験マスとなる数10 mg程度の微小鏡つきねじれ振り子の作成、参照共振器を用いた周波数安定化を行う計画である。

Weishi app describes the vibration of atoms and molecules, and the mass of the vibration of molecules. The status of the macro vision is difficult to realize. In recent years, the introduction of quality-related correction terms into CSL models and well-known tensor quantum theory has attracted attention, and practical tests have been carried out with varying accuracy. The first research is to prove the narrow range of frequency field, suspension support, sound and sound problems. This research is to improve the basic problems. The outer space test is to point out that the ground test system construction is completed. The use of optical systems, the use of mechanical-optical systems, the possibility of satellite launch, miniaturization, and the purpose This year, the use of optical sensors to reduce the noise level The sound of the optical detector is very small, and the specific frequency of the optical detector is 25 MHz. The input power is reduced below 2 pA/Hz. The market is full of opportunities and opportunities. Design of optical system, preparation of nonlinear optical crystals for use in wavelength doubling, construction of optical system In the coming years, the construction of optical system will be further developed, and the number of micro-mirrors in the order of 10 mg will be tested. The construction of oscillator and the use of reference resonator will be planned.