Schubert, C. and Schlippert, D. and Gersemann, M. and Abend, S. and Giese, E. and Roura, A. and Schleich, W. P. and Ertmer, W. and Rasel, E. M. (2024) A scalable, symmetric atom interferometer for infrasound gravitational wave detection. AVS Quantum Science, 6, 044404. American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1116/5.0228398. ISSN 2639-0213.
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Official URL: https://dx.doi.org/10.1116/5.0228398
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 x 10^{-21} Hz^{-1/2}.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/208913/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | A scalable, symmetric atom interferometer for infrasound gravitational wave detection | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 18 November 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | AVS Quantum Science | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1116/5.0228398 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | 044404 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | American Institute of Physics (AIP) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2639-0213 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | atom interferometry, gravitational-wave detection, infrasound frequency band | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Communication, Navigation, Quantum Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R KNQ - Communication, Navigation, Quantum Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Project Q-GRAV – Interface quantum and gravitation, R - Atomic interferometric sensor technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Hannover , Ulm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Quantum Technologies > Theoretical Quantum Physics Institute for Satellite Geodesy and Inertial Sensing > Quantum Sensing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Roura, Dr. Albert | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 21 Nov 2024 09:25 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 27 Apr 2026 14:15 |
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