Frequency-Dependent Squeezed Vacuum Source for the Advanced Virgo Gravitational-Wave Detector - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
Article Dans Une Revue Physical Review Letters Année : 2023

Frequency-Dependent Squeezed Vacuum Source for the Advanced Virgo Gravitational-Wave Detector

F Acernese , M Agathos , A Ain , S Albanesi , C Alléné (1) , A Allocca , A Amato , C Amra (2, 3) , M Andia (4) , T Andrade , N Andres (1) , M Andrés-Carcasona , T Andrić , S Ansoldi , S Antier (5) , T Apostolatos , E.Z Appavuravther , M Arène (6) , N Arnaud (4) , M Assiduo , S. Assis de Souza Melo , P Astone , F Aubin , S Babak (6) , F Badaracco , S Bagnasco , J Baird (6) , T Baka , G Ballardin , G Baltus , B Banerjee , P Barneo , F Barone , M Barsuglia (6) , D Barta , A Basti , M Bawaj , M Bazzan , F Beirnaert , M Bejger , V Benedetto , M Berbel , S Bernuzzi , D Bersanetti , A Bertolini , U Bhardwaj , A Bianchi , M Bilicki , S Bini , M Bischi , M Bitossi , M.-A Bizouard (5) , F Bobba , M Boër (5) , G Bogaert (5) , G Boileau (5) , M Boldrini , L.D Bonavena , R Bondarescu , F Bondu (7) , R Bonnand (1) , V Boschi , V Boudart , Y Bouffanais , A Bozzi , C Bradaschia , M Braglia , M Branchesi , M Breschi , T Briant (8) , A Brillet (5) , J Brooks , G Bruno , F Bucci , O Bulashenko , T Bulik , H.J Bulten , R Buscicchio , D Buskulic (1) , C Buy (9) , G Cabras , R Cabrita , G Cagnoli (10) , E Calloni , M Canepa , G. Caneva Santoro , M Cannavacciuolo , E Capocasa (6) , G Carapella , F Carbognani , M Carpinelli , G Carullo , J. Casanueva Diaz , C Casentini , S Caudill , R Cavalieri , G Cella , P Cerdá-Durán , E Cesarini , W Chaibi (5) , P Chanial (6) , E Chassande-Mottin (6) , S Chaty (6) , P Chessa , F Chiadini , G Chiarini , R Chierici (11) , A Chincarini , M.L Chiofalo , A Chiummo , N Christensen (5) , S Chua (8) , G Ciani , P Ciecielag , M Cieślar , M Cifaldi , R Ciolfi , S Clesse , F Cleva (5) , E Coccia , E Codazzo , P.-F Cohadon (8) , A Colombo , M Colpi , L Conti , I Cordero-Carrión , S Corezzi , S Cortese , J.-P Coulon (5) , J.-F Coupechoux (11) , M Croquette (8) , J.R Cudell , E Cuoco , M Curyło , P Dabadie (10) , T Dal Canton (4) , S Dall'Osso , G Dálya , B d'Angelo , G Dangoisse (8) , S Danilishin , S d'Antonio , V Dattilo , M Davier (4) , J Degallaix (11) , M de Laurentis , S Deléglise (8) , F de Lillo , D Dell'Aquila , W del Pozzo , F de Matteis , A Depasse , R de Pietri , R de Rosa , C de Rossi , R de Simone , L Di Fiore , C Di Giorgio , F Di Giovanni , M Di Giovanni , T Di Girolamo , D Diksha , A Di Lieto , A Di Michele , J Ding (6, 12) , S Di Pace , I Di Palma , F Di Renzo , L d'Onofrio , T Dooney , O Dorosh , M Drago , J.-G Ducoin (13, 6) , U Dupletsa , O Durante , D d'Urso , P.-A Duverne (4) , M Eisenmann (1) , L Errico , D Estevez (14) , F Fabrizi , F Faedi , V Fafone , G Favaro , M Fays , E Fenyvesi , I Ferrante , F Fidecaro , P Figura , A Fiori , I Fiori , R Fittipaldi , V Fiumara , R Flaminio (1) , J.A Font , S Frasca , F Frasconi , A Freise , O Freitas , G.G Fronzé , B Gadre , R Gamba , B Garaventa , J Garcia-Bellido , J Gargiulo , F Garufi , C Gasbarra , G Gemme , A Gennai , Archisman Ghosh , L Giacoppo , P Giri , F Gissi , S Gkaitatzis , F Glotin (4) , B Goncharov , M Gosselin , R Gouaty (1) , A Grado , M Granata (11) , V Granata , G Greco , G Grignani , A Grimaldi , D Guerra , D Guetta , G.M Guidi , F Gulminelli (15) , Y Guo , P Gupta , N Gutierrez (11) , L Haegel (6) , O Halim , O Hannuksela , T Harder (5) , K Haris , T Harmark , J Harms , B Haskell , A Heidmann (8) , H Heitmann (5) , P Hello (4) , G Hemming , E Hennes , J.-S Hennig , M Hennig , S Hild , D Hofman (11) , N.A Holland , V Hui (1) , G.A Iandolo , B Idzkowski , A Iess , G Iorio , P Iosif , T Jacqmin (8) , P.-E Jacquet (8) , J Janquart , K Janssens (5) , S Jaraba , P Jaranowski , P Jasal , V Juste (14) , C Kalaghatgi , C Karathanasis , S Katsanevas , F Kéfélian (5) , G Koekoek , S Koley , M Kolstein , S.L Kranzhoff , A Królak , P Kuijer , S Kuroyanagi , P Lagabbe (1) , D Laghi (9) , M Lalleman , A Lamberts (16, 5) , A La Rana , I La Rosa (1) , A Lartaux-Vollard (4) , C Lazzaro , P Leaci , A Lemaître (17) , M Lenti , E Leonova , M Lequime (2) , N Leroy (4) , N Letendre (1) , M Lethuillier (11) , K Leyde (6) , F Linde , L London , A Longo , M. Lopez Portilla , M Lorenzini , V Loriette (18) , G Losurdo , D Lumaca , A Macquet , C Magazzù , R Maggiore , M Magnozzi , E Majorana , N Man (5) , V Mangano , M Mantovani , M Mapelli , F Marchesoni , D. Marín Pina , F Marion (1) , A Marquina , S Marsat (9) , F Martelli , M Martinez , V Martinez (10) , A Masserot (1) , M Mastrodicasa , S Mastrogiovanni (5) , Q Meijer , A Menendez-Vazquez , L Mereni (11) , M Merzougui (5) , A Miani , C Michel (11) , A Miller , B Miller , E Milotti , Y Minenkov , Ll.M Mir , M Miravet-Tenés , A.L Mitchell , C Mondal (15) , M Montani , F Morawski , G Morras , A Moscatello , B Mours (14) , C.M Mow-Lowry , E Msihid (6) , F Muciaccia , Suvodip Mukherjee , A Nagar (19) , V Napolano , I Nardecchia , H Narola , L Naticchioni , J Neilson , S Nesseris , C Nguyen (6) , G Nieradka , S Nissanke , E Nitoglia (11) , F Nocera , J Novak (20, 21, 22, 23, 24) , J.F. Nu No Siles , M Oertel (20, 25, 21, 22, 23, 24) , G Oganesyan , R Oliveri (21, 22, 23, 24) , M Orselli , C Palomba , P.T.H Pang , F Pannarale , F Paoletti , A Paoli , A Paolone , G Pappas , A Parisi , D Pascucci , A Pasqualetti , R Passaquieti , D Passuello , B Patricelli , R Pedurand , R Pegna , M Pegoraro , A Perego , A Pereira (10) , C Périgois , A Perreca , S Perriès (11) , J.W Perry , D Pesios , C Petrillo , K.S Phukon , O.J Piccinni , M Pichot (5) , M Piendibene , F Piergiovanni , L Pierini , G Pierra (11) , V Pierro , G Pillant , M Pillas (4) , F Pilo , L Pinard (11) , I.M Pinto , M Pinto , K Piotrzkowski , A Placidi , E Placidi , W Plastino , R Poggiani , E Polini (1) , E Porcelli , J Portell , E.K Porter (6) , R Poulton , M Pracchia (1) , T Pradier (14) , M Principe , G.A Prodi , P Prosposito , A Puecher , M Punturo , F Puosi , P Puppo , G Raaijmakers , N Radulesco (5) , P Rapagnani , M Razzano , T Regimbau (1) , L Rei , P Rettegno , B Revenu (6, 26) , A Reza , A.S Rezaei , F Ricci , S Rinaldi , F Robinet (4) , A Rocchi , L Rolland (1) , M Romanelli (7) , R Romano , A Romero , S Ronchini , L Rosa , D Rosińska , S Roy , D Rozza , P Ruggi , E Ruiz Morales , P Saffarieh , O.S Salafia , L Salconi , F Salemi , M Sallé , A Samajdar , N Sanchis-Gual , A Sanuy , A Sasli , P Sassi , B Sassolas (11) , S Sayah (11) , S Schmidt , M Seglar-Arroyo (1) , D Sentenac , V Sequino , G Servignat (21, 22) , Y Setyawati , N.S Shcheblanov (17) , M Sieniawska , L Silenzi , N Singh , A Singha , V Sipala , J Soldateschi , V Sordini (11) , F Sorrentino , N Sorrentino , R Soulard (5) , V Spagnuolo , M Spera , P Spinicelli , C Stachie (5) , D.A Steer (6) , J Steinlechner , S Steinlechner , N Stergioulas , G Stratta , M Suchenek , A Sur , J Suresh , B.L Swinkels , A Syx (14) , P Szewczyk , M Tacca , N Tamanini (9) , A.J Tanasijczuk , E.N. Tapia San Martín , C Taranto , M Tonelli , A Torres-Forné , I. Tosta E Melo , E Tournefier (1) , A Trapananti , F Travasso , J Trenado , M.C Tringali , L Troiano , A Trovato , L Trozzo , K.W Tsang , K Turbang , M Turconi (5) , C Turski , H Ubach , A Utina , M Valentini , S Vallero , N van Bakel , M van Beuzekom , M van Dael , J.F.J van den Brand , C van den Broeck , M van der Sluys , A van de Walle (4) , J van Dongen , H van Haevermaet , J.V van Heijningen , Z van Ranst , N van Remortel , M Vardaro , M Vasúth , G Vedovato , P Verdier (11) , D Verkindt (1) , P Verma , F Vetrano , A Viceré , J.-Y Vinet (5) , S Viret (11) , A Virtuoso , H Vocca , R.C Walet , M Was (1) , N Yadav , A Zadrożny , T Zelenova , J.-P Zendri , Y Zhao (6) , M Zerrad (2) , H Vahlbruch , M Mehmet , H Lück , K Danzmann
1 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
2 FRESNEL - Institut FRESNEL
3 CONCEPT - CONCEPT
4 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
5 ARTEMIS - Astrophysique Relativiste Théories Expériences Métrologie Instrumentation Signaux
6 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
7 FOTON - Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON
8 LKB [Collège de France] - Laboratoire Kastler Brossel
9 L2IT - Laboratoire des deux Infinis de Toulouse
10 ILM - Institut Lumière Matière [Villeurbanne]
11 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
12 Mines Paris - PSL (École nationale supérieure des mines de Paris)
13 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
14 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
15 LPCC - Laboratoire de physique corpusculaire de Caen
16 LAGRANGE - Joseph Louis LAGRANGE
17 UPEM - Université Paris-Est Marne-la-Vallée
18 ESPCI Paris - Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris
19 IHES - Institut des Hautes Études Scientifiques
20 IRIF (UMR_8243) - Institut de Recherche en Informatique Fondamentale
21 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
22 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
23 SYRTE - Systèmes de Référence Temps Espace
24 LPCE - Laboratoire de physique et chimie de l'environnement
25 IMJ-PRG (UMR_7586) - Institut de Mathématiques de Jussieu - Paris Rive Gauche
26 SUBATECH - Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées
F Acernese
  • Fonction : Auteur
M Agathos
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A Ain
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S Albanesi
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A Allocca
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A Amato
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C Amra
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T Andrade
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M Andrés-Carcasona
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T Andrić
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S Ansoldi
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T Apostolatos
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E.Z Appavuravther
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M Arène
M Assiduo
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S. Assis de Souza Melo
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P Astone
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F Aubin
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S Babak
F Badaracco
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S Bagnasco
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J Baird
T Baka
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G Baltus
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B Banerjee
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A Basti
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V Benedetto
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L.D Bonavena
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R Bondarescu
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V Boudart
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Y Bouffanais
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  • IdRef : 235266396
A Bozzi
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C Bradaschia
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M Braglia
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M Branchesi
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M Breschi
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J Brooks
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G Bruno
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F Bucci
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O Bulashenko
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T Bulik
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H.J Bulten
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M.L Chiofalo
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M Cieślar
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R Ciolfi
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J.R Cudell
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P Figura
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A Fiori
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G.G Fronzé
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B Garaventa
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J Garcia-Bellido
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J Gargiulo
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G Gemme
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V Granata
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G Greco
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D Guetta
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G.M Guidi
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P Gupta
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O Hannuksela
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K Haris
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T Harmark
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J Harms
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B Haskell
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G Hemming
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E Hennes
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J.-S Hennig
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M Hennig
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S Hild
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N.A Holland
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G.A Iandolo
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B Idzkowski
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A Iess
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G Iorio
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P Iosif
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J Janquart
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S Jaraba
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P Jaranowski
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P Jasal
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C Kalaghatgi
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C Karathanasis
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S Katsanevas
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G Koekoek
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P Kuijer
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S Kuroyanagi
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P Leaci
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E Leonova
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M Lequime
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F Linde
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L London
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M. Lopez Portilla
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G Losurdo
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C Magazzù
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R Maggiore
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E Majorana
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V Mangano
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M Mantovani
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M Mapelli
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F Marchesoni
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D. Marín Pina
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A Marquina
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F Martelli
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M Martinez
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M Mastrodicasa
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Q Meijer
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A Menendez-Vazquez
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A Miller
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B Miller
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Y Minenkov
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Ll.M Mir
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M Miravet-Tenés
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A.L Mitchell
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G Morras
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A Moscatello
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F Muciaccia
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I Nardecchia
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H Narola
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L Naticchioni
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J Neilson
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S Nesseris
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G Nieradka
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S Nissanke
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F Nocera
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J.F. Nu No Siles
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M Orselli
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C Palomba
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P.T.H Pang
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F Pannarale
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F Paoletti
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A Paoli
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A Paolone
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G Pappas
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A Parisi
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D Pascucci
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A Pasqualetti
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R Passaquieti
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D Passuello
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B Patricelli
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R Pedurand
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R Pegna
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M Pegoraro
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A Perego
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C Périgois
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A Perreca
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J.W Perry
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D Pesios
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C Petrillo
K.S Phukon
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O.J Piccinni
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M Piendibene
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L Pierini
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V Pierro
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G Pillant
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I.M Pinto
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M Pinto
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K Piotrzkowski
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W Plastino
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R Poggiani
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G.A Prodi
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P Prosposito
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A Puecher
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M Punturo
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P Puppo
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G Raaijmakers
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P Rapagnani
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M Razzano
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L Rei
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P Rettegno
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A Reza
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A.S Rezaei
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F Ricci
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L Rolland
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L Rosa
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D Rosińska
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S Roy
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D Rozza
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P Ruggi
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E Ruiz Morales
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P Saffarieh
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O.S Salafia
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L Salconi
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F Salemi
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M Sallé
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A Samajdar
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N Sanchis-Gual
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A Sanuy
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A Sasli
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P Sassi
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S Schmidt
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D Sentenac
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V Sequino
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Y Setyawati
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M Sieniawska
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L Silenzi
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N Singh
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A Singha
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V Sipala
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J Soldateschi
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F Sorrentino
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N Sorrentino
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V Spagnuolo
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M Spera
  • Fonction : Auteur
P Spinicelli
  • Fonction : Auteur
J Steinlechner
  • Fonction : Auteur
S Steinlechner
  • Fonction : Auteur
N Stergioulas
  • Fonction : Auteur
G Stratta
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M Suchenek
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A Sur
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J Suresh
  • Fonction : Auteur
B.L Swinkels
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Résumé

In this Letter, we present the design and performance of the frequency-dependent squeezed vacuum source that will be used for the broadband quantum noise reduction of the Advanced Virgo Plus gravitational-wave detector in the upcoming observation run. The frequency-dependent squeezed field is generated by a phase rotation of a frequency-independent squeezed state through a 285 m long, high-finesse, near-detuned optical resonator. With about 8.5 dB of generated squeezing, up to 5.6 dB of quantum noise suppression has been measured at high frequency while close to the filter cavity resonance frequency, the intracavity losses limit this value to about 2 dB. Frequency-dependent squeezing is produced with a rotation frequency stability of about 6 Hz rms, which is maintained over the long term. The achieved results fulfill the frequency dependent squeezed vacuum source requirements for Advanced Virgo Plus. With the current squeezing source, considering also the estimated squeezing degradation induced by the interferometer, we expect a reduction of the quantum shot noise and radiation pressure noise of up to 4.5 dB and 2 dB, respectively.
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hal-04171346 , version 1 (30-05-2024)

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Citer

F Acernese, M Agathos, A Ain, S Albanesi, C Alléné, et al.. Frequency-Dependent Squeezed Vacuum Source for the Advanced Virgo Gravitational-Wave Detector. Physical Review Letters, 2023, 131 (4), pp.041403. ⟨10.1103/PhysRevLett.131.041403⟩. ⟨hal-04171346⟩
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