Observation of a kilogram-scale oscillator near its quantum ground state
Creators
- Abbott, B. P.
- Abbott, R.
-
Adhikari, Rana X.
-
Ajith, P.
- Allen, B.
- Allen, G.
- Amin, R.
- Anderson, S. B.
- Anderson, W. G.
- Arain, M. A.
- Araya, M.
- Armandula, H.
- Armor, P.
- Aso, Y.
- Aufmuth, P.
- Aulbert, C.
- Babak, S.
- Ballmer, S.
- Bantilan, H.
- Barish, B. C.
- Barker, C.
- Barker, D.
- Barr, B.
- Barriga, P.
- Barton, M. A.
- Bastarrika, M.
- Bayer, K.
- Betzwieser, J.
- Beyersdorf, P. T.
- Bilenko, I. A.
-
Billingsley, G.
-
Biswas, R.
- Black, E.
- Blackburn, K.
- Blackburn, K.
- Blair, D.
- Bland, B.
- Bodiya, T. P.
- Bogue, L.
- Bork, R.
- Boschi, V.
-
Bose, S.
-
Brady, P. R.
- Braginsky, V. B.
- Brau, J. E.
- Brinkmann, M.
- Brooks, A.
-
Brown, D. A.
- Brunet, G.
- Bullington, A.
- Buonanno, A.
- Burmeister, O.
-
Byer, R. L.
- Cadonati, L.
- Cagnoli, G.
- Camp, J. B.
- Cannizzo, J.
- Cannon, K.
- Cao, J.
- Cardenas, L.
- Casebolt, T.
- Castaldi, G.
- Cepeda, C.
- Chalkley, E.
- Charlton, P.
- Chatterji, S.
- Chelkowski, S.
-
Chen, Y.
- Christensen, N.
- Clark, D.
- Clark, J.
- Cokelaer, T.
- Conte, R.
- Cook, D.
-
Corbitt, T.
-
Coyne, D.
- Creighton, J. D. E.
- Cumming, A.
- Cunningham, L.
- Cutler, R. M.
- Dalrymple, J.
- Danilishin, S.
- Danzmann, K.
- Davies, G.
- DeBra, D.
- Degallaix, J.
- Degree, M.
- Dergachev, V.
- Desai, S.
- DeSalvo, R.
- Dhurandhar, S.
- Díaz, M.
- Dickson, J.
- Dietz, A.
- Donovan, F.
- Dooley, K. L.
- Doomes, E. E.
- Drever, R. W. P.
- Duke, I.
- Dumas, J.-C.
- Dupuis, R. J.
- Dwyer, J. G.
- Echols, C.
- Effler, A.
- Ehrens, P.
- Espinoza, E.
- Etzel, T.
- Evans, T.
- Fairhurst, S.
- Fan, Y.
- Fazi, D.
- Fehrmann, H.
-
Fejer, M. M.
- Finn, L. S.
- Flasch, K.
- Fotopoulos, N.
-
Freise, A.
- Frey, R.
- Fricke, T.
- Fritschel, P.
- Frolov, V. V.
- Fyffe, M.
- Garofoli, J.
- Gholami, I.
- Giaime, J. A.
- Giampanis, S.
- Giardina, K. D.
- Goda, K.
- Goetz, E.
- Goggin, L.
- González, G.
- Gossler, S.
- Gouaty, R.
- Grant, A.
- Gras, S.
- Gray, C.
- Gray, M.
- Greenhalgh, R. J. S.
- Gretarsson, A. M.
- Grimaldi, F.
- Grosso, R.
- Grote, H.
- Grunewald, S.
- Guenther, M.
- Gustafson, E. K.
- Gustafson, R.
- Hage, B.
- Hallam, J. M.
- Hammer, D.
- Hanna, C.
- Hanson, J.
-
Harms, J.
- Harry, G.
- Harstad, E.
- Hayama, K.
- Hayler, T.
- Heefner, J.
- Heng, I. S.
- Hennessy, M.
- Heptonstall, A.
- Hewitson, M.
- Hild, S.
- Hirose, E.
- Hoak, D.
- Hosken, D.
- Hough, J.
- Huttner, S. H.
- Ingram, D.
- Ivanov, A.
- Johnson, B.
- Johnson, W. W.
- Jones, D. I.
- Jones, G.
- Jones, R.
- Ju, L.
- Kalmus, P.
-
Kalogera, V.
- Kamat, S.
-
Kanner, J.
- Kasprzyk, D.
- Katsavounidis, E.
- Kawabe, K.
- Kawamura, S.
- Kawazoe, F.
- Kells, W.
- Keppel, D. G.
- Khalili, F. Ya.
- Khan, R.
- Khazanov, E.
- Kim, C.
- King, P.
-
Kissel, J. S.
- Klimenko, S.
- Kokeyama, K.
- Kondrashov, V.
- Kopparapu, R. K.
-
Kozak, D.
- Kozhevatov, I.
- Krishnan, B.
- Kwee, P.
- Lam, P. K.
- Landry, M.
- Lang, M. M.
- Lantz, B.
- Lazzarini, A.
- Lei, M.
- Leindecker, N.
- Leonhardt, V.
- Leonor, I.
-
Libbrecht, K.
- Lin, H.
- Lindquist, P.
- Lockerbie, N. A.
- Lodhia, D.
- Lormand, M.
- Lu, P.
- Lubinski, M.
- Lucianetti, A.
- Lück, H.
- Machenschalk, B.
- MacInnis, M.
- Mageswaran, M.
- Mailand, K.
- Mandic, V.
- Márka, S.
- Márka, Z.
- Markosyan, A.
- Markowitz, J.
- Maros, E.
- Martin, I.
- Martin, R. M.
- Marx, J. N.
- Mason, K.
- Matichard, F.
- Matone, L.
- Matzner, R.
- Mavalvala, N.
- McCarthy, R.
- McClelland, D. E.
- McGuire, S. C.
- McHugh, M.
- McIntyre, G.
- McIvor, G.
- McKechan, D.
- McKenzie, K.
- Meier, T.
- Melissinos, A.
- Mendell, G.
- Mercer, R. A.
- Meshkov, S.
- Messenger, C. J.
- Meyers, D.
-
Miao, H.
- Miller, J.
- Minelli, J.
- Mitra, S.
- Mitrofanov, V. P.
- Mitselmakher, G.
- Mittleman, R.
- Miyakawa, O.
- Moe, B.
- Mohanty, S.
- Moreno, G.
- Mossavi, K.
- Mow-Lowry, C.
-
Mueller, G.
- Mukherjee, S.
- Mukhopadhyay, H.
- Müller-Ebhardt, H.
- Munch, J.
- Murray, P.
- Myers, E.
- Myers, J.
- Nash, T.
- Nelson, J.
- Newton, G.
-
Nishizawa, A.
- Numata, K.
- O'Dell, J.
- Ogin, G.
- O'Reilly, B.
- O'Shaughnessy, R.
-
Ottaway, D. J.
- Ottens, R. S.
- Overmier, H.
- Owen, B. J.
- Pan, Y.
- Pankow, C.
- Papa, M. A.
- Parameshwaraiah, V.
- Patel, P.
- Pedraza, M.
- Penn, S.
- Perreca, A.
- Petrie, T.
- Pinto, I. M.
- Pitkin, M.
- Pletsch, H. J.
- Plissi, M. V.
- Postiglione, F.
- Principe, M.
- Prix, R.
-
Quetschke, V.
- Raab, F.
- Rabeling, D. S.
- Radkins, H.
- Rainer, N.
- Rakhmanov, M.
- Ramsunder, M.
- Rehbein, H.
- Reid, S.
- Reitze, D. H.
- Riesen, R.
- Riles, K.
- Rivera, B.
- Robertson, N. A.
- Robinson, C.
- Robinson, E. L.
- Roddy, S.
- Rodriguez, A.
- Rogan, A. M.
- Rollins, J.
- Romano, J. D.
- Romie, J.
- Route, R.
- Rowan, S.
- Rüdiger, A.
- Ruet, L.
- Russell, P.
- Ryan, K.
- Sakata, S.
- Samidi, M.
- Sancho de la Jordana, L.
- Sandberg, V.
- Sannibale, V.
- Saraf, S.
- Sarin, P.
- Sathyaprakash, B. S.
- Sato, S.
- Saulson, P. R.
- Savage, R.
- Savov, P.
- Schediwy, S. W.
- Schilling, R.
-
Schnabel, R.
- Schofield, R.
- Schutz, B. F.
- Schwinberg, P.
- Scott, S. M.
- Searle, A. C.
- Sears, B.
- Seifert, F.
- Sellers, D.
- Sengupta, A. S.
- Shawhan, P.
- Shoemaker, D. H.
- Sibley, A.
- Siemens, X.
- Sigg, D.
- Sinha, S.
- Sintes, A. M.
- Slagmolen, B. J. J.
- Slutsky, J.
- Smith, J. R.
- Smith, M. R.
- Smith, N. D.
- Somiya, K.
- Sorazu, B.
-
Stein, L. C.
- Stochino, A.
- Stone, R.
- Strain, K. A.
- Strom, D. M.
- Stuver, A.
- Summerscales, T. Z.
- Sun, K. -X.
- Sung, M.
- Sutton, P. J.
- Takahashi, H.
-
Tanner, D. B.
- Taylor, R.
- Thacker, J.
- Thorne, K. A.
- Thorne, K. S.
- Thüring, A.
- Tokmakov, K. V.
- Torres, C.
- Torrie, C.
- Traylor, G.
- Trias, M.
- Tyler, W.
- Ugolini, D.
- Ulmen, J.
- Urbanek, K.
- Vahlbruch, H.
- Van Den Broeck, C.
- van der Sluys, M.
- Vass, S.
- Vaulin, R.
-
Vecchio, A.
- Veitch, J.
- Veitch, P.
- Villar, A.
- Vorvick, C.
-
Vyatchanin, S. P.
- Waldman, S. J.
- Wallace, L.
- Ward, H.
- Ward, R.
- Weinert, M.
- Weiss, R.
- Wen, S.
- Wette, K.
- Whelan, J. T.
- Whitcomb, S. E.
-
Whiting, B. F.
- Wilkinson, C.
- Willems, P. A.
- Williams, H. R.
- Williams, L.
- Willke, B.
- Wilmut, I.
- Winkler, W.
- Wipf, C. C.
- Wiseman, A. G.
- Woan, G.
- Wooley, R.
- Worden, J.
- Wu, W.
- Yakushin, I.
- Yamamoto, H.
- Yan, Z.
- Yoshida, S.
- Zanolin, M.
- Zhang, J.
-
Zhang, L.
-
Zhao, C.
- Zotov, N.
-
Zucker, M.
-
Zweizig, J.
-
Weinstein, Alan J.
- LIGO Scientific Collaboration
Abstract
We introduce a novel cooling technique capable of approaching the quantum ground state of a kilogram-scale system—an interferometric gravitational wave detector. The detectors of the Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) operate within a factor of 10 of the standard quantum limit (SQL), providing a displacement sensitivity of 10^(−18) m in a 100 Hz band centered on 150 Hz. With a new feedback strategy, we dynamically shift the resonant frequency of a 2.7 kg pendulum mode to lie within this optimal band, where its effective temperature falls as low as 1.4 μK, and its occupation number reaches about 200 quanta. This work shows how the exquisite sensitivity necessary to detect gravitational waves can be made available to probe the validity of quantum mechanics on an enormous mass scale.
Additional Information
© 2009 Institute of Physics. Received 20 February 2009; published 16 July 2009.Attached Files
Published - Abbott2009p5529New_J_Phys.pdf
Files
Abbott2009p5529New_J_Phys.pdf
Additional details
Identifiers
- Eprint ID
- 16006
- Resolver ID
- CaltechAUTHORS:20090923-115151991
Funding
- NSF
- Science and Technology Facilities Council (STFC)
- Max-Planck-Society
- State of Niedersachsen/Germany
- Australian Research Council
- Council of Scientific and Industrial Research (India)
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)
- Ministerio de Educacion y Ciencia (MEC)
- Conselleria d'Economia Hisenda i Innovacio of the Govern de les Illes Balears
- Scottish Funding Council
- Scottish Universities Physics Alliance
- NASA
- Carnegie Trust
- Leverhulme Trust
- David and Lucile Packard Foundation
- Research Corporation
- Alfred P. Sloan Foundation
Dates
- Created
-
2009-09-25Created from EPrint's datestamp field
- Updated
-
2021-11-08Created from EPrint's last_modified field
Caltech Custom Metadata
- Caltech groups
- TAPIR , LIGO , Physics Department , Physics Department