Sensitivity Modeling for LiteBIRD

Hasebe, T.; Ade, P. A. R.; Adler, A.; Allys, E.; Alonso, D.; Arnold, K.; Auguste, D.; Aumont, J.; Aurlien, R.; Austermann, J.; Azzoni, S.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Banerji, R.; Barreiro, R. B.; Bartolo, N.; Basak, S.; Battistelli, E.; Bautista, L.; Beall, J.; Beck, D.; Beckman, S.; Benabed, K.; Bermejo-Ballesteros, J.; Bersanelli, M.; Bonis, J.; Borrill, J.; Bouchet, F.; Boulanger, F.; Bounissou, S.; Brilenkov, M.; Brown, M. L.; Bucher, M.; Calabrese, E.; Calvo, M.; Campeti, P.; Carones, A.; Casas, F. J.; Catalano, A.; Challinor, A.; Chan, V.; Cheung, K.; Chinone, Y.; Cliche, J.; Columbro, F.; Coulton, W.; Cubas, J.; Cukierman, A.; Curtis, D.; D’Alessandro, G.; Dachlythra, K.; de Bernardis, P.; de Haan, T.; de la Hoz, E.; De Petris, M.; Torre, S. D.; Dickinson, C.; Diego-Palazuelos, P.; Dobbs, M.; Dotani, T.; Douillet, D.; Duband, L.; Ducout, A.; Duff, S.; Duval, J. M.; Ebisawa, K.; Elleflot, T.; Eriksen, H. K.; Errard, J.; Essinger-Hileman, T.; Finelli, F.; Flauger, R.; Franceschet, C.; Fuskeland, U.; Galli, S.; Galloway, M.; Ganga, K.; Gao, J. R.; Genova-Santos, R. T.; Gerbino, M.; Gervasi, M.; Ghigna, T.; Giardiello, S.; Gjerløw, E.; Gradziel, M. L.; Grain, J.; Grandsire, L.; Grupp, F.; Gruppuso, A.; Gudmundsson, J. E.; Halverson, N. W.; Hamilton, J.; Hargrave, P.; Hasegawa, M.; Hattori, M.; Hazumi, M.; Henrot-Versillé, S.; Hergt, L. T.; Herman, D.; Herranz, D.; Hill, C. A.; Hilton, G.; Hivon, E.; Hlozek, R. A.; Hoang, T. D.; Hornsby, A. L.; Hoshino, Y.; Hubmayr, J.; Ichiki, K.; Iida, T.; Imada, H.; Ishimura, K.; Ishino, H.; Jaehnig, G.; Jones, M.; Kaga, T.; Kashima, S.; Katayama, N.; Kato, A.; Kawasaki, T.; Keskitalo, R.; Kisner, T.; Kobayashi, Y.; Kogiso, N.; Kogut, A.; Kohri, K.; Komatsu, E.; Komatsu, K.; Konishi, K.; Krachmalnicoff, N.; Kreykenbohm, I.; Kuo, C. L.; Kushino, A.; Lamagna, L.; Lanen, J. V.; Laquaniello, G.; Lattanzi, M.; Lee, A. T.; Leloup, C.; Levrier, F.; Linder, E.; Louis, T.; Luzzi, G.; Macias-Perez, J.; Maciaszek, T.; Maffei, B.; Maino, D.; Maki, M.; Mandelli, S.; Maris, M.; Martínez-González, E.; Masi, S.; Massa, M.; Matarrese, S.; Matsuda, F. T.; Matsumura, T.; Mele, L.; Mennella, A.; Migliaccio, M.; Minami, Y.; Mitsuda, K.; Moggi, A.; Monfardini, A.; Montgomery, J.; Montier, L.; Morgante, G.; Mot, B.; Murata, Y.; Murphy, J. A.; Nagai, M.; Nagano, Y.; Nagasaki, T.; Nagata, R.; Nakamura, S.; Nakano, R.; Namikawa, T.; Nati, F.; Natoli, P.; Nerval, S.; Nishibori, T.; Nishino, H.; Noviello, F.; O’Sullivan, C.; Odagiri, K.; Ogawa, H.; Ogawa, H.; Oguri, S.; Ohsaki, H.; Ohta, I. S.; Okada, N.; Okada, N.; Pagano, L.; Paiella, A.; Paoletti, D.; Passerini, A.; Patanchon, G.; Pelgrim, V.; Peloton, J.; Piacentini, F.; Piat, M.; Pisano, G.; Polenta, G.; Poletti, D.; Prouvé, T.; Puglisi, G.; Rambaud, D.; Raum, C.; Realini, S.; Reinecke, M.; Remazeilles, M.; Ritacco, A.; Roudil, G.; Rubino-Martin, J.; Russell, M.; Sakurai, H.; Sakurai, Y.; Sandri, M.; Sasaki, M.; Savini, G.; Scott, D.; Seibert, J.; Sekimoto, Y.; Sherwin, B.; Shinozaki, K.; Shiraishi, M.; Shirron, P.; Signorelli, G.; Smecher, G.; Spinella, F.; Stever, S.; Stompor, R.; Sugiyama, S.; Sullivan, R.; Suzuki, A.; Suzuki, J.; Svalheim, T. L.; Switzer, E.; Takaku, R.; Takakura, H.; Takakura, S.; Takase, Y.; Takeda, Y.; Tartari, A.; Tavagnacco, D.; Taylor, A.; Taylor, E.; Terao, Y.; Thermeau, J.; Thommesen, H.; Thompson, K. L.; Thorne, B.; Toda, T.; Tomasi, M.; Tominaga, M.; Trappe, N.; Tristram, M.; Tsuji, M.; Tsujimoto, M.; Tucker, C.; Ullom, J.; Vacher, L.; Vermeulen, G.; Vielva, P.; Villa, F.; Vissers, M.; Vittorio, N.; Wandelt, B.; Wang, W.; Watanuki, K.; Wehus, I. K.; Weller, J.; Westbrook, B.; Wilms, J.; Winter, B.; Wollack, E. J.; Yamasaki, N. Y.; Yoshida, T.; Yumoto, J.; Zacchei, A.; Zannoni, M.; Zonca, A.

doi:10.1007/s10909-022-02921-7

LiteBIRD is a future satellite mission designed to observe the polarization of the cosmic microwave background radiation in order to probe the inflationary universe. LiteBIRD is set to observe the sky using three telescopes with transition-edge sensor bolometers. In this work we estimated the LiteBIRD instrumental sensitivity using its current design. We estimated the detector noise due to the optical loadings using physical optics and ray-tracing simulations. The noise terms associated with thermal carrier and readout noise were modeled in the detector noise calculation. We calculated the observational sensitivities over fifteen bands designed for the LiteBIRD telescopes using assumed observation time efficiency.

Sensitivity Modeling for LiteBIRD / Hasebe, T.; Ade, P. A. R.; Adler, A.; Allys, E.; Alonso, D.; Arnold, K.; Auguste, D.; Aumont, J.; Aurlien, R.; Austermann, J.; Azzoni, S.; Baccigalupi, C.; Banday, A. J.; Banerji, R.; Barreiro, R. B.; Bartolo, N.; Basak, S.; Battistelli, E.; Bautista, L.; Beall, J.; Beck, D.; Beckman, S.; Benabed, K.; Bermejo-Ballesteros, J.; Bersanelli, M.; Bonis, J.; Borrill, J.; Bouchet, F.; Boulanger, F.; Bounissou, S.; Brilenkov, M.; Brown, M. L.; Bucher, M.; Calabrese, E.; Calvo, M.; Campeti, P.; Carones, A.; Casas, F. J.; Catalano, A.; Challinor, A.; Chan, V.; Cheung, K.; Chinone, Y.; Cliche, J.; Columbro, F.; Coulton, W.; Cubas, J.; Cukierman, A.; Curtis, D.; D’Alessandro, G.; Dachlythra, K.; de Bernardis, P.; de Haan, T.; de la Hoz, E.; De Petris, M.; Torre, S. D.; Dickinson, C.; Diego-Palazuelos, P.; Dobbs, M.; Dotani, T.; Douillet, D.; Duband, L.; Ducout, A.; Duff, S.; Duval, J. M.; Ebisawa, K.; Elleflot, T.; Eriksen, H. K.; Errard, J.; Essinger-Hileman, T.; Finelli, F.; Flauger, R.; Franceschet, C.; Fuskeland, U.; Galli, S.; Galloway, M.; Ganga, K.; Gao, J. R.; Genova-Santos, R. T.; Gerbino, M.; Gervasi, M.; Ghigna, T.; Giardiello, S.; Gjerløw, E.; Gradziel, M. L.; Grain, J.; Grandsire, L.; Grupp, F.; Gruppuso, A.; Gudmundsson, J. E.; Halverson, N. W.; Hamilton, J.; Hargrave, P.; Hasegawa, M.; Hattori, M.; Hazumi, M.; Henrot-Versillé, S.; Hergt, L. T.; Herman, D.; Herranz, D.; Hill, C. A.; Hilton, G.; Hivon, E.; Hlozek, R. A.; Hoang, T. D.; Hornsby, A. L.; Hoshino, Y.; Hubmayr, J.; Ichiki, K.; Iida, T.; Imada, H.; Ishimura, K.; Ishino, H.; Jaehnig, G.; Jones, M.; Kaga, T.; Kashima, S.; Katayama, N.; Kato, A.; Kawasaki, T.; Keskitalo, R.; Kisner, T.; Kobayashi, Y.; Kogiso, N.; Kogut, A.; Kohri, K.; Komatsu, E.; Komatsu, K.; Konishi, K.; Krachmalnicoff, N.; Kreykenbohm, I.; Kuo, C. L.; Kushino, A.; Lamagna, L.; Lanen, J. V.; Laquaniello, G.; Lattanzi, M.; Lee, A. T.; Leloup, C.; Levrier, F.; Linder, E.; Louis, T.; Luzzi, G.; Macias-Perez, J.; Maciaszek, T.; Maffei, B.; Maino, D.; Maki, M.; Mandelli, S.; Maris, M.; Martínez-González, E.; Masi, S.; Massa, M.; Matarrese, S.; Matsuda, F. T.; Matsumura, T.; Mele, L.; Mennella, A.; Migliaccio, M.; Minami, Y.; Mitsuda, K.; Moggi, A.; Monfardini, A.; Montgomery, J.; Montier, L.; Morgante, G.; Mot, B.; Murata, Y.; Murphy, J. A.; Nagai, M.; Nagano, Y.; Nagasaki, T.; Nagata, R.; Nakamura, S.; Nakano, R.; Namikawa, T.; Nati, F.; Natoli, P.; Nerval, S.; Nishibori, T.; Nishino, H.; Noviello, F.; O’Sullivan, C.; Odagiri, K.; Ogawa, H.; Ogawa, H.; Oguri, S.; Ohsaki, H.; Ohta, I. S.; Okada, N.; Okada, N.; Pagano, L.; Paiella, A.; Paoletti, D.; Passerini, A.; Patanchon, G.; Pelgrim, V.; Peloton, J.; Piacentini, F.; Piat, M.; Pisano, G.; Polenta, G.; Poletti, D.; Prouvé, T.; Puglisi, G.; Rambaud, D.; Raum, C.; Realini, S.; Reinecke, M.; Remazeilles, M.; Ritacco, A.; Roudil, G.; Rubino-Martin, J.; Russell, M.; Sakurai, H.; Sakurai, Y.; Sandri, M.; Sasaki, M.; Savini, G.; Scott, D.; Seibert, J.; Sekimoto, Y.; Sherwin, B.; Shinozaki, K.; Shiraishi, M.; Shirron, P.; Signorelli, G.; Smecher, G.; Spinella, F.; Stever, S.; Stompor, R.; Sugiyama, S.; Sullivan, R.; Suzuki, A.; Suzuki, J.; Svalheim, T. L.; Switzer, E.; Takaku, R.; Takakura, H.; Takakura, S.; Takase, Y.; Takeda, Y.; Tartari, A.; Tavagnacco, D.; Taylor, A.; Taylor, E.; Terao, Y.; Thermeau, J.; Thommesen, H.; Thompson, K. L.; Thorne, B.; Toda, T.; Tomasi, M.; Tominaga, M.; Trappe, N.; Tristram, M.; Tsuji, M.; Tsujimoto, M.; Tucker, C.; Ullom, J.; Vacher, L.; Vermeulen, G.; Vielva, P.; Villa, F.; Vissers, M.; Vittorio, N.; Wandelt, B.; Wang, W.; Watanuki, K.; Wehus, I. K.; Weller, J.; Westbrook, B.; Wilms, J.; Winter, B.; Wollack, E. J.; Yamasaki, N. Y.; Yoshida, T.; Yumoto, J.; Zacchei, A.; Zannoni, M.; Zonca, A.. - In: JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS. - ISSN 0022-2291. - 211:(2023), pp. 384-397. [10.1007/s10909-022-02921-7]