HYBRID: Interferometrische Gravitationswellendetektion — eine (quanten-) metrologische Herausforderung

Dieser Vortrag wird in Präsenz im Magnus-Haus gehalten und ist gleichzeitig online zu verfolgen. Nutzen Sie die obigen Links für die Anmeldung Ihrer persönlichen Teilnahme vor Ort bzw. für den Erhalt der Zugangsdaten für die Online-Teilnahme.

zum Inhalt: Seit der ersten direkten Detektion von Gravitationswellen im Jahr 2015 haben wir ein völlig neues Beobachtungsfenster zum Universum aufgestoßen – wir können nun astrophysikalische Events nicht mehr nur mit elektromagnetischen Teleskopen und Neutrinodetektoren beobachten, sondern dem Kosmos im Gravitationswellenspektrum regelrecht zuhören. Um immer höhere Nachweisraten für die Gravitationswellenastronomie zu erreichen, ist aber eine immer höhere Nachweisempfindlichkeit erforderlich. Die interferometrischen Gravitationswellendetektoren sind so empfindlich, dass die Quantennatur des verwendeten Laserlichts bereits die Messungen limitiert. Ultrapräzise stabilisierte Laser reichen somit nicht aus – in der aktuellen (zweiten) Generation von Gravitationswellendetektoren (z. B. aLIGO und AdVirgo) wird bereits routinemäßig nichtklassisches (sog. „gequetschtes“) Licht eingesetzt. Technische Rauschquellen, wie z.B. seismisches und thermisches Rauschen, stellen weitere Herausforderungen für Gravitationswellendetektoren der nächsten Generation dar. Ich werde das Prinzip der interferometrischen Gravitationswellendetektion kurz vorstellen und einige der verwendeten fortschrittlichen Technologien hervorheben. Ich schließe meinen Vortrag mit einem Ausblick auf die nächste (dritte) Generation von Gravitationswellendetektoren ab. Ein Fokus wird dabei auf dem geplanten Europäischen Gravitationswellenobservatorium „Einstein Telescope“ liegen, welches höchste Anforderungen an die Technologie stellen wird.

zur Person: Michèle Heurs ist Professorin für Experimentalphysik an der Leibniz Universität Hannover (LUH) und Leiterin der Gruppe „Quantum Control“, die sich mit interferometrischer Gravitationswellendetektion und Quantentechnologien beschäftigt. Sie ist Mitglied des Council der LIGO Scientific Collaboration (LSC). Sie ist Dekanin der QUEST Leibniz Forschungsschule, einer interdisziplinären Fakultät an der LUH, und Principal Investigator in zwei Exzellenzclustern, PhoenixD und QuantumFrontiers, sowie eine der Antragsstellerinnen des Deutschen Zentrums für Astrophysik (DZA, https://www.dza-lausitz.de). Ihre Forschungsinteressen umfassen nicht-klassische Lichtquellen („gequetschtes Licht“), Techniken zur Verringerung des Strahlungsdruckrauschens, Quanten-Optomechanik, Präzisionsmetrologie, neuartige Laser-Stabilisierungstechniken, Metamaterialien sowie hocheffiziente Photodetektion und Regelungstechnik mit hoher Bandbreite, sowie neuerdings auch maschinelles Lernen.

Diskussionsleitung: Prof. Dr. Stephan Reitzenstein, Wiss. Leiter Magnus-Haus Berlin

Anschließend kleine Bewirtung. Die Veranstaltung wird gefördert durch die WE-Heraeus-Stiftung.