論文の概要: Operational theory for photonic circuits: generalizing linear optics beyond quantum theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.37628v1
- Date: Tue, 29 Sep 2026 14:03:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-30 21:28:47.597147
- Title: Operational theory for photonic circuits: generalizing linear optics beyond quantum theory
- Title（参考訳）: フォトニック回路の操作理論:量子論を超えた線形光学を一般化する
- Abstract要約: 二次作用素に基づく一般化確率論においてフォトニック回路を解析するための枠組みを導入する。
我々は、Hong-Ou-Mandel効果、Mach-Zehnderインターフェロメトリのような現象が量子論に特有のものなのか、あるいはより広範な理論のクラスで起こるのかを問う。
我々のフレームワークは、複雑なフォトニックセットアップとフォトニック量子コンピュータの一般化理論を研究する基盤となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We use the analogy between the quadrature operators in quantum optics and the phase-space coordinates in a mechanical harmonic oscillator to generalise the theory of linear optics beyond quantum theory. For this, we introduce a framework for analysing photonic circuits within generalised probabilistic theories based on quadrature operators. Using this framework, we ask whether phenomena like the Hong-Ou-Mandel effect, Mach-Zehnder interferometry are specific to quantum theory or also occur across a broader class of theories. We find the latter: the vanishing photon coincidences at the output of a beam splitter also occur for classical light and for a modified version of quantised light. Similarly, for Mach-Zehnder interferometry we find that there is no qualitative difference between quantum theory and these alternative theories. Our framework can serve as a foundation to study generalised theories of complex photonic set-ups and photonic quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 量子光学における二次作用素と機械的調和振動子における位相空間座標の類似を利用して、量子論を超えた線形光学の理論を一般化する。
そこで本研究では、二次作用素に基づく一般化確率論におけるフォトニック回路の解析フレームワークを提案する。
この枠組みを用いて、Hong-Ou-Mandel効果、Mach-Zehnderインターフェロメトリのような現象が量子理論に固有のものなのか、あるいはより広範な理論のクラスで起こるのかを問う。
ビームスプリッターの出力における消滅する光子偶然は、古典的な光や量子化された光の修正版にも起こる。
同様に、マッハ・ツェンダー干渉法では、量子論とこれらの代替理論の間に質的な違いは存在しないことが分かる。
我々のフレームワークは、複雑なフォトニックセットアップとフォトニック量子コンピュータの一般化理論を研究する基盤となる。
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