Фундаментальные шумы и пределы чувствительности интерферометрических детекторов гравитационных волн нового поколения

Работа направлена на развитие новой области науки – гравитационно-волновой астрономии и посвящена разработке методов повышения чувствительности интерферометрических детекторов гравитационных волн нового поколения, основанных на: 1) снижении уровня фундаментальных шумов в зеркалах интерферометров благодаря их охлаждению до низких температур, снижению диссипации в механических модах колебаний и уменьшению оптического поглощения в зеркалах (в качестве базового материала зеркал выбран монокристаллический кремний, хотя не исключается возможность использование сапфира и других материалов); 2) разработке эффективных методов квантовых измерений воздействия гравитационных волн на зеркала интерферометра, позволяющих снизить влияние квантовых шумов в системах регистрации сигналов гравитационно-волновых интерферометров и преодолеть стандартный квантовый предел чувствительности, а также методов подавления эффекта параметрической колебательной неустойчивости, возникающей в гравитационных интерферометрах при больших мощностях оптической накачки. Теоретический анализ, проведенный на основе последних достижений теории квантовых измерений и квантовой оптики, сочетается с детальными экспериментальными исследованиями процессов оптического поглощения и механической диссипации в элементах гравитационно-волновых детекторов.