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Task Group | 10 m Prototype Interferometer

Das 10 m Prototyp-Interferometer dient der Technologieentwicklung für den Gravitationswellendetektor GEO 600. Dies beinhaltet zum Beispiel neue Hochleistungslaser, sowie neuartige seismische Isolation und Techniken zur Reduktion von Quantenrauschen. Darüber hinaus ermöglicht die Prototypenalage mit ihrem großen Ultrahochvakuumsystem, der exzellenten seismischen Isolation, dem stabilen Hochleistungslaser und der digitalen Regeltechnik auch Experimente, die ansonsten nicht durchführbar wären. Ziel dieser Experimente ist, ein besseres Verständnis zu erlangen, wie quantenmechanische Effekte die makroskopische Welt beeinflussen.

Dazu wird ein 10 m Michelson-Interferometer aufgebaut, das nur durch Quantenrauschen limitiert ist – Photonenschrotrauschen bei hohen und Quantenstrahlungsdrucksrauschen bei niedrigeren Frequenzen. Diese Empfindlichkeit wird als Standard-Quantenlimit (SQL) bezeichnet und wurde noch bis vor Kurzem als das fundamentale Limit der Interferometrie erachtet. Durch Anwendung neuartiger Techniken, wie beispielsweise die Einspeisung gequetschter Vakuumzustände, kann allerdings selbst diese Empfindlichkeit verbessert werden.

Das SQL lässt sich nur unter Einsatz innovativer Techniken erreichen. Zur Reduktion des thermischen Rauschens werden die optischen Komponenten an Glasfasern als letzte Stufe von Mehrfachpendeln aufgehängt, welche auf interferometrisch stabilisierten Isolationstischen aufgebaut werden. Um das thermische Rauschen der Spiegelschichten zu verringern, werden anti-resonante Fabry-Perot Resonatoren eingesetzt.

Weitere Informationen über das 10 m Prototype Interferometer Projekt