FenixEdu™

Dissertação

Quantum Computing: From Algorithms to Implementation EVALUATED

Detalhes: À medida que a tecnologia continua a evoluir, os computadores clássicos chegaram ao limite de compressão dos componentes, o que levou ao desenvolvimento de alternativas como computação quântica. Os computadores quânticos são consideravelmente mais potentes que os computadores clássicos; ao contrário do bit clássico, o bit quântico pode existir em mais do que dois estados, permitindo que os computadores quânticos processem múltiplos estados ao mesmo tempo. O objetivo desta Tese é explorar o mundo da computação quântica analisando formas de manipular o estado de qubits, e, partindo dessa análise, desenvolver e implementá-los em computadores quânticos. O algoritmo selecionado esta Tese foi o algoritmo de Shor para a factorização de grandes números primos. Este algoritmo foi selecionado devido à sua importância e relevância , e em particular, pelo uso da Transformada de Fourier Quântica, que é a chave de inúmeros outros algoritmos. Estes algoritmos são desenvolvidos com recurso a Qiskit, uma kit de desenvolvimento de software criado pela IBM, que corre em Python. Para proporcionar uma melhor análise destes algoritmos, estes serão implementados passo a passo recorrendo ao paralelismo entre as equações matemáticas que os formam e a correspondência em portas quânticas. Este Tese apresenta também uma versão semi-clássica do algoritmo de Shor, realçando como a computação clássica pode ser utilizada para complementar a computação quântica. Devido a limitações dos computadores quânticos disponíveis, nem todos os algoritmos puderam ser testados em sistemas físicos.
Keywords: Computação quântica, Transformada de Fourier Quântica, Algoritmo de Shor, Qiskit

Discussão: outubro 1, 2021, 12:0