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Speedmeter: Quantum back-action noise-free interferometry for improving the science capabilities of future gravitational wave observatories

Projektbeschreibung

Durch Quantenmechanik verstärkte Sensitivität für die Erkennung von Gravitationswellen

Die erste Beobachtung der Verschmelzung eines schwarzen Loches mit einem Neutronenstern ist kein Jahr her und kennzeichnet den Beginn einer neuen Ära der Multi-Messenger-Astronomie und -Kosmologie zu Gravitationswellen. Die größere Sicherheit von Momentmessungen im Vergleich zu den derzeitigen Positionsmessungen wird die Sensitivität zukünftiger Beobachtungen von Gravitationswellen stärken. Das EU-finanzierte Projekt SPEED will das ausnutzen. Das Team entwickelt neue optische Komponenten und Instrumente zur Analyse von Quantenrauschen für neuartige Geschwindigkeitsinterferometer, um die Technologie von der Experimentierphase zur umfassenden praktischen Konzeption weiterzuentwickeln. Das Ziel ist der Einsatz in dem vorgeschlagenen bodenbasierten Gravitationswellendetektor der dritten Generation, dem Einstein-Teleskop, das sich derzeit in der Planungsphase befindet.

Ziel

The discoveries enabled by observations of gravitational waves (GW) from merging black holes and neutron stars provided us with a stunning glimpse of the immense potential of GW multi-messenger astronomy and cosmology. In order to discover new phenomena and better understand the constituents of the Universe and the forces driving it, it is vital to improve the sensitivity of future GW observatories. Indeed, to maximise the observation capacity of future GW observatories such as the Einstein Telescope (ET) it is imperative to go beyond the current quantum noise limit imposed by the uncertainty relation originating from a continuous position measurement of the interferometer mirrors, i.e. [x(t),x(t')]≠0. Quantum mechanics provides speedmeter interferometers (SMI) as a more elegant approach: measuring momentum (speed) of the test masses evades the uncertainty limit, i.e. [p(t),p(t')]=0. However, though SMI have been shown theoretically to offer superior sensitivity compared to currently used Michelson interferometers with squeezed light injection, the SMI concept lags behind in technical readiness and hence is currently not yet considered mature enough to build the baseline for ET.
This grant will enable me to change this. In particular I will focus on two novel SMI concepts, we invented and which (in contrast to earlier SMI concepts) are easily implementable into current long-baseline interferometers. The main objectives of this proposal are: 1) development of the required new optical components and quantum noise analysis tools; 2) experimental demonstration, initially in proof-of-concept table-top experiments, followed by implementation in ETpathfinder, a unique cryogenic interferometer test facility; 3) verification of the SMI concept with complementary quantum technologies such as squeezed light; 4) development of a detailed SMI practical design for ET including a science case detailing possible improvements in astrophysics, cosmology and fundamental physics.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-ADG - Advanced Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITEIT MAASTRICHT
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 2 175 941,00
Adresse
MINDERBROEDERSBERG 4
6200 MD Maastricht
Niederlande

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Region
Zuid-Nederland Limburg (NL) Zuid-Limburg
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 2 175 941,00

Begünstigte (1)

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