Enhanced sensitivity of the LIGO gravitational wave detector by using squeezed states of light

Aasi, J. ; Abadie, J. ; Abbott, B. P. ; Abbott, R. ; Abbott, T. D. ; Abernathy, M. R. ; Adams, C. ; Adams, T. ; Addesso, P. ; Adhikari, R. X. ; Affeldt, C. ; Aguiar, O. D. ; Ajith, P. ; Allen, B. ; Amador Ceron, E. ; Amariutei, D. ; Anderson, S. B. ; Anderson, W. G. ; Arai, K. ; Araya, M. C. ; Arceneaux, C. ; Ast, S. ; Aston, S. M. ; Atkinson, D. ; Aufmuth, P. ; Aulbert, C. ; Austin, L. ; Aylott, B. E. ; Babak, S. ; Baker, P. T. ; Ballmer, S. ; Bao, Y. ; Barayoga, J. C. ; Barker, D. ; Barr, B. ; Barsotti, L. ; Barton, M. A. ; Bartos, I. ; Bassiri, R. ; Batch, J. ; Bauchrowitz, J. ; Behnke, B. ; Bell, A. S. ; Bell, C. ; Bergmann, G. ; Berliner, J. M. ; Bertolini, A. ; Betzwieser, J. ; Beveridge, N. ; Beyersdorf, P. T. ; Bhadbhade, T. ; Bilenko, I. A. ; Billingsley, G. ; Birch, J. ; Biscans, S. ; Black, E. ; Blackburn, J. K. ; Blackburn, L. ; Blair, D. ; Bland, B. ; Bock, O. ; Bodiya, T. P. ; Bogan, C. ; Bond, C. ; Bork, R. ; Born, M. ; Bose, S. ; Bowers, J. ; Brady, P. R. ; Braginsky, V. B. ; Brau, J. E. ; Breyer, J. ; Bridges, D. O. ; Brinkmann, M. ; Britzger, M. ; Brooks, A. F. ; Brown, D. A. ; Brown, D. D. ; Buckland, K. ; Brückner, F. ; Buchler, B. C. ; Buonanno, A. ; Burguet-Castell, J. ; Byer, R. L. ; Cadonati, L. ; Camp, J. B. ; Campsie, P. ; Cannon, K. ; Cao, J. ; Capano, C. D. ; Carbone, L. ; Caride, S. ; Castiglia, A. D. ; Caudill, S. ; Cavaglià, M. ; Cepeda, C. ; Chalermsongsak, T. ; Chao, S. ; Charlton, P. ; Chen, X. ; Chen, Y. ; Cho, H-S. ; Chow, J. H. ; Christensen, N. ; Chu, Q. ; Chua, S. S. Y ; Chung, C. T. Y. ; Ciani, G. ; Clara, F. ; Clark, D. E. ; Clark, J. A. ; Constancio Junior, M. ; Cook, D. ; Corbitt, T. R. ; Cordier, M. ; Cornish, N. ; Corsi, A. ; Costa, C. A. ; Coughlin, M. W. ; Countryman, S. ; Couvares, P. ; Coward, D. M. ; Cowart, M. ; Coyne, D. C. ; Craig, K. ; Creighton, J. D. E. ; Creighton, T. D. ; Cumming, A. ; Cunningham, L. ; Dahl, K. ; Damjanic, M. ; Danilishin, S. L. ; Danzmann, K. ; Daudert, B. ; Daveloza, H. ; Davies, G. S. ; Daw, E. J. ; Dayanga, T. ; Deleeuw, E. ; Denker, T. ; Dent, T. ; Dergachev, V. ; DeRosa, R. ; DeSalvo, R. ; Dhurandhar, S. ; Di Palma, I. ; Díaz, M. ; Dietz, A. ; Donovan, F. ; Dooley, K. L. ; Doravari, S. ; Drasco, S. ; Drever, R. W. P. ; Driggers, J. C. ; Du, Z. ; Dumas, J-C. ; Dwyer, S. ; Eberle, T. ; Edwards, M. ; Effler, A. ; Ehrens, P. ; Eikenberry, S. S. ; Engel, R. ; Essick, R. ; Etzel, T. ; Evans, K. ; Evans, M. ; Evans, T. ; Factourovich, M. ; Fairhurst, S. ; Fang, Q. ; Farr, B. F. ; Farr, W. ; Favata, M. ; Fazi, D. ; Fehrmann, H. ; Feldbaum, D. ; Finn, L. S. ; Fisher, R. P. ; Foley, S. ; Forsi, E. ; Fotopoulos, N. ; Frede, M. ; Frei, M. A. ; Frei, Z. ; Freise, A. ; Frey, R. ; Fricke, T. T. ; Friedrich, D. ; Fritschel, P. ; Frolov, V. V. ; Fujimoto, M. K. ; Fulda, P. J. ; Fyffe, M. ; Gair, J. ; Garcia, J. ; Gehrels, N. ; Gelencser, G. ; Gergely, L. Á. ; Ghosh, S. ; Giaime, J. A. ; Giampanis, S. ; Giardina, K. D. ; Gil-Casanova, S. ; Gill, C. ; Gleason, J. ; Goetz, E. ; González, G. ; Gordon, N. ; Gorodetsky, M. L. ; Gossan, S. ; Goßler, S. ; Graef, C. ; Graff, P. B. ; Grant, A. ; Gras, S. ; Gray, C. ; Greenhalgh, R. J. S. ; Gretarsson, A. M. ; Griffo, C. ; Grote, H. ; Grover, K. ; Grunewald, S. ; Guido, C. ; Gustafson, E. K. ; Gustafson, R. ; Hammer, D. ; Hammond, G. ; Hanks, J. ; Hanna, C. ; Hanson, J. ; Haris, K. ; Harms, J. ; Harry, G. M. ; Harry, I. W. ; Harstad, E. D. ; Hartman, M. T. ; Haughian, K. ; Hayama, K. ; Heefner, J. ; Heintze, M. C. ; Hendry, M. A. ; Heng, I. S. ; Heptonstall, A. W. ; Heurs, M. ; Hewitson, M. ; Hild, S. ; Hoak, D. ; Hodge, K. A. ; Holt, K. ; Holtrop, M. ; Hong, T. ; Hooper, S. ; Hough, J. ; Howell, E. J. ; Huang, V. ; Huerta, E. A. ; Hughey, B. ; Huttner, S. H. ; Huynh, M. ; Huynh-Dinh, T. ; Ingram, D. R. ; Inta, R. ; Isogai, T. ; Ivanov, A. ; Iyer, B. R. ; Izumi, K. ; Jacobson, M. ; James, E. ; Jang, H. ; Jang, Y. J. ; Jesse, E. ; Johnson, W. W. ; Jones, D. ; Jones, D. I. ; Jones, R. ; Ju, L. ; Kalmus, P. ; Kalogera, V. ; Kandhasamy, S. ; Kang, G. ; Kanner, J. B. ; Kasturi, R. ; Katsavounidis, E. ; Katzman, W. ; Kaufer, H. ; Kawabe, K. ; Kawamura, S. ; Kawazoe, F. ; Keitel, D. ; Kelley, D. B. ; Kells, W. ; Keppel, D. G. ; Khalaidovski, A. ; Khalili, F. Y. ; Khazanov, E. A. ; Kim, B. K. ; Kim, C. ; Kim, K. ; Kim, N. ; Kim, Y-M. ; King, P. J. ; Kinzel, D. L. ; Kissel, J. S. ; Klimenko, S. ; Kline, J. ; Kokeyama, K. ; Kondrashov, V. ; Koranda, S. ; Korth, W. Z. ; Kozak, D. ; Kozameh, C. ; Kremin, A. ; Kringel, V. ; Krishnan, B. ; Kucharczyk, C. ; Kuehn, G. ; Kumar, P. ; Kumar, R. ; Kuper, B. J. ; Kurdyumov, R. ; Kwee, P. ; Lam, P. K. ; Landry, M. ; Lantz, B. ; Lasky, P. D. ; Lawrie, C. ; Lazzarini, A. ; Le Roux, A. ; Leaci, P. ; Lee, C-H. ; Lee, H. K. ; Lee, H. M. ; Lee, J. ; Leong, J. R. ; Levine, B. ; Lhuillier, V. ; Lin, A. C. ; Litvine, V. ; Liu, Y. ; Liu, Z. ; Lockerbie, N. A. ; Lodhia, D. ; Loew, K. ; Logue, J. ; Lombardi, A. L. ; Lormand, M. ; Lough, J. ; Lubinski, M. ; Lück, H. ; Lundgren, A. P. ; Macarthur, J. ; Macdonald, E. ; Machenschalk, B. ; MacInnis, M. ; Macleod, D. M. ; Magaña-Sandoval, F. ; Mageswaran, M. ; Mailand, K. ; Manca, G. ; Mandel, I. ; Mandic, V. ; Márka, S. ; Márka, Z. ; Markosyan, A. S. ; Maros, E. ; Martin, I. W. ; Martin, R. M. ; Martinov, D. ; Marx, J. N. ; Mason, K. ; Matichard, F. ; Matone, L. ; Matzner, R. A. ; Mavalvala, N. ; May, G. ; Mazzolo, G. ; McAuley, K. ; McCarthy, R. ; McClelland, D. E. ; McGuire, S. C. ; McIntyre, G. ; McIver, J. ; Meadors, G. D. ; Mehmet, M. ; Meier, T. ; Melatos, A. ; Mendell, G. ; Mercer, R. A. ; Meshkov, S. ; Messenger, C. ; Meyer, M. S. ; Miao, H. ; Miller, J. ; Mingarelli, C. M. F. ; Mitra, S. ; Mitrofanov, V. P. ; Mitselmakher, G. ; Mittleman, R. ; Moe, B. ; Mokler, F. ; Mohapatra, S. R. P. ; Moraru, D. ; Moreno, G. ; Mori, T. ; Morriss, S. R. ; Mossavi, K. ; Mow-Lowry, C. M. ; Mueller, C. L. ; Mueller, G. ; Mukherjee, S. ; Mullavey, A. ; Munch, J. ; Murphy, D. ; Murray, P. G. ; Mytidis, A. ; Nanda Kumar, D. ; Nash, T. ; Nayak, R. ; Necula, V. ; Newton, G. ; Nguyen, T. ; Nishida, E. ; Nishizawa, A. ; Nitz, A. ; Nolting, D. ; Normandin, M. E. ; Nuttall, L. K. ; O'Dell, J. ; O'Reilly, B. ; O'Shaughnessy, R. ; Ochsner, E. ; Oelker, E. ; Ogin, G. H. ; Oh, J. J. ; Oh, S. H. ; Ohme, F. ; Oppermann, P. ; Osthelder, C. ; Ott, C. D. ; Ottaway, D. J. ; Ottens, R. S. ; Ou, J. ; Overmier, H. ; Owen, B. J. ; Padilla, C. ; Pai, A. ; Pan, Y. ; Pankow, C. ; Papa, M. A. ; Paris, H. ; Parkinson, W. ; Pedraza, M. ; Penn, S. ; Peralta, C. ; Perreca, A. ; Phelps, M. ; Pickenpack, M. ; Pierro, V. ; Pinto, I. M. ; Pitkin, M. ; Pletsch, H. J. ; Pöld, J. ; Postiglione, F. ; Poux, C. ; Predoi, V. ; Prestegard, T. ; Price, L. R. ; Prijatelj, M. ; Privitera, S. ; Prokhorov, L. G. ; Puncken, O. ; Quetschke, V. ; Quintero, E. ; Quitzow-James, R. ; Raab, F. J. ; Radkins, H. ; Raffai, P. ; Raja, S. ; Rakhmanov, M. ; Ramet, C. ; Raymond, V. ; Reed, C. M. ; Reed, T. ; Reid, S. ; Reitze, D. H. ; Riesen, R. ; Riles, K. ; Roberts, M. ; Robertson, N. A. ; Robinson, E. L. ; Roddy, S. ; Rodriguez, C. ; Rodriguez, L. ; Rodruck, M. ; Rollins, J. G. ; Romie, J. H. ; Röver, C. ; Rowan, S. ; Rüdiger, A. ; Ryan, K. ; Salemi, F. ; Sammut, L. ; Sandberg, V. ; Sanders, J. ; Sankar, S. ; Sannibale, V. ; Santamaría, L. ; Santiago-Prieto, I. ; Santostasi, G. ; Sathyaprakash, B. S. ; Saulson, P. R. ; Savage, R. L. ; Schilling, R. ; Schnabel, R. ; Schofield, R. M. S. ; Schuette, D. ; Schulz, B. ; Schutz, B. F. ; Schwinberg, P. ; Scott, J. ; Scott, S. M. ; Seifert, F. ; Sellers, D. ; Sengupta, A. S. ; Sergeev, A. ; Shaddock, D. A. ; Shahriar, M. S. ; Shaltev, M. ; Shao, Z. ; Shapiro, B. ; Shawhan, P. ; Shoemaker, D. H. ; Sidery, T. L. ; Siemens, X. ; Sigg, D. ; Simakov, D. ; Singer, A. ; Singer, L. ; Sintes, A. M. ; Skelton, G. R. ; Slagmolen, B. J. J ; Slutsky, J. ; Smith, J. R. ; Smith, M. R. ; Smith, R. J. E. ; Smith-Lefebvre, N. D. ; Son, E. J. ; Sorazu, B. ; Souradeep, T. ; Stefszky, M. ; Steinert, E. ; Steinlechner, J. ; Steinlechner, S. ; Steplewski, S. ; Stevens, D. ; Stochino, A. ; Stone, R. ; Strain, K. A. ; Strigin, S. E. ; Stroeer, A. S. ; Stuver, A. L. ; Summerscales, T. Z. ; Susmithan, S. ; Sutton, P. J. ; Szeifert, G. ; Talukder, D. ; Tanner, D. B. ; Tarabrin, S. P. ; Taylor, R. ; Thomas, M. ; Thomas, P. ; Thorne, K. A. ; Thorne, K. S. ; Thrane, E. ; Tiwari, V. ; Tokmakov, K. V. ; Tomlinson, C. ; Torres, C. V. ; Torrie, C. I. ; Traylor, G. ; Tse, M. ; Ugolini, D. ; Unnikrishnan, C. S. ; Vahlbruch, H. ; Vallisneri, M. ; van der Sluys, M. V. ; van Veggel, A. A. ; Vass, S. ; Vaulin, R. ; Vecchio, A. ; Veitch, P. J. ; Veitch, J. ; Venkateswara, K. ; Verma, S. ; Vincent-Finley, R. ; Vitale, S. ; Vo, T. ; Vorvick, C. ; Vousden, W. D. ; Vyatchanin, S. P. ; Wade, A. ; Wade, L. ; Wade, M. ; Waldman, S. J. ; Wallace, L. ; Wan, Y. ; Wang, M. ; Wang, J. ; Wang, X. ; Wanner, A. ; Ward, R. L. ; Was, M. ; Weinert, M. ; Weinstein, A. J. ; Weiss, R. ; Welborn, T. ; Wen, L. ; Wessels, P. ; West, M. ; Westphal, T. ; Wette, K. ; Whelan, J. T. ; Whitcomb, S. E. ; Wiseman, A. G. ; White, D. J. ; Whiting, B. F. ; Wiesner, K. ; Wilkinson, C. ; Willems, P. A. ; Williams, L. ; Williams, R. ; Williams, T. ; Willis, J. L. ; Willke, B. ; Wimmer, M. ; Winkelmann, L. ; Winkler, W. ; C. Wipf, C. ; Wittel, H. ; Woan, G. ; Wooley, R. ; Worden, J. ; Yablon, J. ; Yakushin, I. ; Yamamoto, H. ; Yancey, C. C. ; Yang, H. ; Yeaton-Massey, D. ; Yoshida, S. ; Yum, H. ; Zanolin, M. ; Zhang, F. ; Zhang, L. ; Zhao, C. ; Zhu, H. ; Zhu, X. J. ; Zotov, N. ; Zucker, M. E. ; Zweizig, J. (2013) Enhanced sensitivity of the LIGO gravitational wave detector by using squeezed states of light Nature Photonics, 7 (8). pp. 613-619. ISSN 1749-4885

Full text not available from this repository.

Official URL: http://www.nature.com/nphoton/journal/v7/n8/abs/np...

Related URL: http://dx.doi.org/10.1038/nphoton.2013.177

Abstract

Nearly a century after Einstein first predicted the existence of gravitational waves, a global network of Earth-based gravitational wave observatories1, 2, 3, 4 is seeking to directly detect this faint radiation using precision laser interferometry. Photon shot noise, due to the quantum nature of light, imposes a fundamental limit on the attometre-level sensitivity of the kilometre-scale Michelson interferometers deployed for this task. Here, we inject squeezed states to improve the performance of one of the detectors of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) beyond the quantum noise limit, most notably in the frequency region down to 150 Hz, critically important for several astrophysical sources, with no deterioration of performance observed at any frequency. With the injection of squeezed states, this LIGO detector demonstrated the best broadband sensitivity to gravitational waves ever achieved, with important implications for observing the gravitational-wave Universe with unprecedented sensitivity.

Item Type:Article
Source:Copyright of this article belongs to Nature Publishing Group.
ID Code:107358
Deposited On:26 Dec 2017 06:54
Last Modified:26 Dec 2017 06:54

Repository Staff Only: item control page