Technologies for the ELGAR large scale atom interferometer array - Institut d'Optique Graduate School
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2020

Technologies for the ELGAR large scale atom interferometer array

B. Canuel (1) , S. Abend , P. Amaro-Seoane , F. Badaracco , Q. Beaufils (2) , A. Bertoldi (1) , K. Bongs (3) , Philippe Bouyer (1) , C. Braxmaier (4) , W. Chaibi (5) , N. Christensen (5) , F. Fitzek , G. Flouris , N. Gaaloul (6) , S. Gaffet , C. L. Garrido Alzar , R. Geiger (7) , Saïda Guellati-Khélifa (8) , K. Hammerer , J. Harms (9) , J. Hinderer (10) , J. Junca , S. Katsanevas , C. Klempt , C. Kozanitis , M. Krutzik , A. Landragin (7) , I. Lazaro Roche (11) , B. Leykauf , Y. -H. Lien , S. Loriani , S. Merlet (12) , M. Merzougui (5) , M. Nofrarias , P. Papadakos , Franck Pereira dos Santos (7) , A. Peters (13) , D. Plexousakis (14) , M. Prevedelli (15) , E. Rasel (16) , Y. Rogister (10) , S. Rosat (10) , A. Roura , D. O. Sabulsky , V. Schkolnik , D. Schlippert , C. Schubert (17) , L. Sidorenkov , J. -N. Siemss , C. F. Sopuerta , F. Sorrentino (18) , C. Struckmann , G. M. Tino (18) , G. Tsagkatakis , A. Vicere (19) , W. von Klitzing , L. Woerner , X. Zou
1 LP2N - Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences
2 LPL - Laboratoire de Physique des Lasers
3 University of Birmingham [Birmingham]
4 Institute for Optical Systems
5 ARTEMIS - Astrophysique Relativiste Théories Expériences Métrologie Instrumentation Signaux
6 IQ - Institut für Quantenoptik [Hannover]
7 SYRTE - Systèmes de Référence Temps Espace
8 LKB (Jussieu) - Laboratoire Kastler Brossel
9 INFN, Sezione di Firenze - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
10 IPGS-DGDA - Dynamique globale et déformation active (IPGS)
11 LSBB - Laboratoire Souterrain à Bas Bruit
12 LNE - SYRTE - Laboratoire national de métrologie et d'essais - Systèmes de Référence Temps-Espace
13 Department of Physics [Berlin]
14 Information Systems Laboratory, Institute of Computer Science, FO.R.T.H
15 Dipartimento di Chimica Fisica e Inorganica [Bologna]
16 Leibniz Universität Hannover=Leibniz University Hannover
17 Chemnitz University of Technology / Technische Universität Chemnitz
18 Dipartimento di Fisica e Astronomia [Firenze]
19 Sezione di Perugia
B. Canuel
Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences
S. Abend
  • Fonction : Auteur
P. Amaro-Seoane
  • Fonction : Auteur
F. Badaracco
  • Fonction : Auteur
Q. Beaufils
Laboratoire de Physique des Lasers
CV
A. Bertoldi
Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences
K. Bongs
  • Fonction : Auteur
University of Birmingham [Birmingham]
Philippe Bouyer
Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences
C. Braxmaier
  • Fonction : Auteur
Institute for Optical Systems
W. Chaibi
Astrophysique Relativiste Théories Expériences Métrologie Instrumentation Signaux
N. Christensen
  • Fonction : Auteur
Astrophysique Relativiste Théories Expériences Métrologie Instrumentation Signaux
F. Fitzek
  • Fonction : Auteur
G. Flouris
  • Fonction : Auteur
N. Gaaloul
  • Fonction : Auteur
Institut für Quantenoptik [Hannover]
S. Gaffet
C. L. Garrido Alzar
  • Fonction : Auteur
R. Geiger
Systèmes de Référence Temps Espace
Saïda Guellati-Khélifa
Laboratoire Kastler Brossel
K. Hammerer
  • Fonction : Auteur
J. Harms
  • Fonction : Auteur
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze
J. Hinderer
  • Fonction : Auteur
Dynamique globale et déformation active (IPGS)
J. Junca
  • Fonction : Auteur
S. Katsanevas
  • Fonction : Auteur
C. Klempt
  • Fonction : Auteur
C. Kozanitis
  • Fonction : Auteur
M. Krutzik
  • Fonction : Auteur
A. Landragin
Systèmes de Référence Temps Espace
I. Lazaro Roche
Laboratoire Souterrain à Bas Bruit
B. Leykauf
  • Fonction : Auteur
Y. -H. Lien
  • Fonction : Auteur
S. Loriani
  • Fonction : Auteur
S. Merlet
Laboratoire national de métrologie et d'essais - Systèmes de Référence Temps-Espace
CV
M. Merzougui
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 949411
Astrophysique Relativiste Théories Expériences Métrologie Instrumentation Signaux
M. Nofrarias
  • Fonction : Auteur
P. Papadakos
  • Fonction : Auteur
Franck Pereira dos Santos
Systèmes de Référence Temps Espace
A. Peters
Department of Physics [Berlin]
D. Plexousakis
  • Fonction : Auteur
Information Systems Laboratory, Institute of Computer Science, FO.R.T.H
M. Prevedelli
Dipartimento di Chimica Fisica e Inorganica [Bologna]
E. Rasel
  • Fonction : Auteur
Leibniz Universität Hannover=Leibniz University Hannover
Y. Rogister
  • Fonction : Auteur
Dynamique globale et déformation active (IPGS)
S. Rosat
Dynamique globale et déformation active (IPGS)
CV
A. Roura
  • Fonction : Auteur
D. O. Sabulsky
  • Fonction : Auteur
V. Schkolnik
  • Fonction : Auteur
D. Schlippert
  • Fonction : Auteur
C. Schubert
  • Fonction : Auteur
Chemnitz University of Technology / Technische Universität Chemnitz
L. Sidorenkov
J. -N. Siemss
  • Fonction : Auteur
C. F. Sopuerta
  • Fonction : Auteur
F. Sorrentino
  • Fonction : Auteur
Dipartimento di Fisica e Astronomia [Firenze]
C. Struckmann
  • Fonction : Auteur
G. M. Tino
  • Fonction : Auteur
Dipartimento di Fisica e Astronomia [Firenze]
G. Tsagkatakis
  • Fonction : Auteur
A. Vicere
  • Fonction : Auteur
Sezione di Perugia
W. von Klitzing
  • Fonction : Auteur
L. Woerner
  • Fonction : Auteur
X. Zou
  • Fonction : Auteur

Résumé

We proposed the European Laboratory for Gravitation and Atom-interferometric Research (ELGAR), an array of atom gradiometers aimed at studying space-time and gravitation with the primary goal of observing gravitational waves (GWs) in the infrasound band with a peak strain sensitivity of 3.3×10−22/Hz‾‾‾√ at 1.7 Hz. In this paper we detail the main technological bricks of this large scale detector and emphasis the research pathways to be conducted for its realization. We discuss the site options, atom optics, and source requirements needed to reach the target sensitivity. We then discuss required seismic isolation techniques, Gravity Gradient Noise reduction strategies, and the metrology of various noise couplings to the detector.

Domaines

Autre [cond-mat.other] Physique Quantique [quant-ph] Physique Atomique [physics.atom-ph] Physique de l'espace [physics.space-ph] Optique / photonique

Philippe Bouyer  : Connectez-vous pour contacter le contributeur

https://iogs.hal.science/hal-02989745

Soumis le : jeudi 5 novembre 2020-11:53:43

Dernière modification le : vendredi 20 décembre 2024-11:38:18

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Dates et versions

hal-02989745 , version 1 (05-11-2020)

Identifiants

Citer

B. Canuel, S. Abend, P. Amaro-Seoane, F. Badaracco, Q. Beaufils, et al.. Technologies for the ELGAR large scale atom interferometer array. 2020. ⟨hal-02989745⟩

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