引力波探测的测量极限：提升探测灵敏度的故事

本文回顾了引力波探测的发展历程，从2015年首次直接探测到引力波至今，引力波天文学已成为探索宇宙的重要窗口。文章系统介绍了激光干涉仪的工作原理及其灵敏度刻画方法，重点分析了限制探测灵敏度的主要噪声来源，包括环境噪声、热噪声等经典噪声，以及散粒噪声与辐射压力噪声构成的量子噪声。针对量子噪声带来的标准量子极限，文章阐述了通过量子压缩态、量子无损测量与相干反馈等量子光学技术突破该极限的方案，并揭示了基本量子极限的统一理论框架。最后展望了下一代引力波探测器的发展方向，指出灵敏度提升将为基础物理和天文学研究带来革命性机遇。