Programação Competitiva em Computação Quântica


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    • Quantum supremacy using a programmable superconducting processor
    • Quantum computational advantage using photons
    • Quantum computational advantage with a programmable photonic processor


  • Definições:
    • Superposição: capacidade de estar em mais de um estado ao mesmo tempo. Capacidade de armazenar uma quantidade exponencial de informação. Slide t=31min
    • Entrelaçamento => Paralelismo quântico: Recebe n entradas nos bits quânticos, passa para uma função e computa todas as entradas em paralelo e dá as respostas como se tivesse passado apenas uma entrada.
    • Medida: Forma de extrair a informação do computador quântico. Transformação para o mundo clássico. Quando retorna o valor, destrói a computação
    • Algoritmo quântico: como pegar a quantidade exponencial de informação que tem a nossa resposta e leva essa quantidade exponencial de informação para um elemento clássico como resposta. Como fazer a interferência a partir da superposição e leva uma quantidade de informação que possa ser medida
    • Não-clonagem: Não existe maneira de fazer uma cópia de informação quântica, consegue-se produzir duas vezes.
    • Decoerência: Perda de informação. Quanto mais passos se tem na computação maior é a probabilidade de gerar algo aleatório e não a resposta da computação.
  • Ket
    • Ket: Biblioteca para Python
    • Hadamard: operação quântica que gera superposição
    • assert: verifica se o qubit a é igual ao qubit b
  • Simulador Quântico:
    • Ket já tem um simulador quântico
    • QuBOX UFSC: Possui um simulador quântico acelerado por GPU
    • Esfera de Bloch: representação geométrica do bit quântico
    • Porta lógica quântica: maneira de manipular o estado quântico
  • Portas lógicas de 1 qubit:
    • Identity: Não faz nada. Se aplica no 0 continua no 0. No 1 continua no 1.
    • Pauli-x: Faz o flip de qubit para 1 e qubit 1 para 0
    • Hadamard: Coloca em superposição. Se está no modo 0 vai para 0 + 1 sobre raiz de 2 (Estado +). Se está no modo 1 vai para 0 -1 sobre raiz de 2 (Estado -)
    • Existe uma infinidade e consegue-se fazer qualquer operação quântica com essas portas
  • Portas lógicas de múltiplos qubits:
    • Swap, Senoid, Controlled-Not, XX-axis Rotation, ...
  • Operações
    • Rotações: 1 qubit - com tres eixos é possível mostrar a esfera mas a medida que aumentarmos os qubits aumenta a dimensão da esfera e acima de 3 dimensões não dá pra visualizar a partir de 2 qubits
    • Controladas: Só se aplica no b se o a estiver no estado 1


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