A scalable, symmetric atom interferometer for infrasound gravitational wave detection

verfasst von

C. Schubert, D. Schlippert, M. Gersemann, S. Abend, E. Giese, A. Roura, W. P. Schleich, W. Ertmer, E. M. Rasel

Abstract

We propose a terrestrial detector for gravitational waves with frequencies between 0.3 and 5 Hz based on atom interferometry. As key elements, we discuss two symmetric matter-wave interferometers, the first one with a single loop and the second one featuring a folded triple-loop geometry. The latter eliminates the need for atomic ensembles at femtokelvin energies imposed by the Sagnac effect in other atom interferometric detectors. The folded triple-loop geometry also combines several advantages of current vertical and horizontal matter wave antennas and enhances the scalability in order to achieve a peak strain sensitivity of 2 × 10 − 21 / Hz .

Organisationseinheit(en)

Institut für Quantenoptik

Externe Organisation(en)

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
Technische Universität Darmstadt
Universität Ulm
Texas A and M University

Typ

Artikel

Journal

AVS Quantum Science

Band

6

Anzahl der Seiten

12

Publikationsdatum

12.2024

Publikationsstatus

Veröffentlicht

Peer-reviewed

Ja

ASJC Scopus Sachgebiete

Elektronische, optische und magnetische Materialien, Atom- und Molekularphysik sowie Optik, Physik der kondensierten Materie, Computernetzwerke und -kommunikation, Physikalische und Theoretische Chemie, Theoretische Informatik und Mathematik, Elektrotechnik und Elektronik

Elektronische Version(en)

https://doi.org/10.48550/arXiv.1909.01951 (Zugang: Offen)
https://doi.org/10.1116/5.0228398 (Zugang: Offen)