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Ann. Phys. Fr.
Volume 10, Number 3, 1985
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Page(s) | 227 - 239 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/anphys:01985001003022700 | |
Published online | 01 June 2004 |
Can photon noise be reduced ?
Laboratoire de Spectrbscopie Hertzienne, 24, rue Lhomond, F-75231 Paris, France
The sensitivity of the interferometric methods for detection of gravitational waves is limited at the moment by photon noise. This noise can theoretically be reduced by entering in one input part of the interferometer a field in a particular quantum state, the so called squeezed state. A wide variety of non-linear processes, such as the degenerate four wave mixing, can realize the transformation of coherent states of the field into squeezed states. We show that the photon noise reduction is very sensitive to the spatial and temporal coherence properties of the squeezed field, and that photon noise is not appreciably reduced with incoherent sources of squeezed field.
Résumé
La sensibilité des méthodes interférométriques de détection d'ondes gravitationnelles est actuellement limitée par le bruit de photons. La réduction de ce bruit est théoriquement possible en entrant dans une des voies de l'interféromètre un champ dans un état quantique particulier appelé état comprimé (« squeezed state »). Une grande variété de processus non linéaires tel que le mélange à quatre ondes dégénérées, permet de transformer un état cohérent du champ en état comprimé. Nous montrons que le facteur de réduction du bruit de photons est très sensible aux propriétés de cohérence spatio-temporelle du champ comprimé et que des sources incohérentes de champ comprimé ne permettent pas de réduire efficacement le bruit de photons.
PACS: 0430 – Gravitational waves and radiation: theory / 0480 – Experimental tests of general relativity and observations of gravitational radiation
Key words: gravitational experiments / gravitational waves / nonlinear processes / spatial coherence properties / photon noise / interferometric methods / gravitational waves / quantum state / degenerate four wave mixing / coherent states / temporal coherence properties
© EDP Sciences, 1985