COMPUTAÇÃO QUÂNTICA

MAX MARCUSJANEIRO/2017

AgendaComputação clássica;Computação Quântica;Porque usar a Computação

Quântica;Qubit;Algoritmo de Shor;Primeiro Computador

Quântico – ORION;

Computação Clássica Grande evolução para a

computação moderna, porém na área I.A ficam restritos ao processamento sequencial;

É preciso desenvolver novas tecnologias mais eficientes, como o computador quântico;

Computação Quântica Movimentam partículas em escalas

subatômicas; Funciona de maneira probabilística; Não possui barramentos ou

instruções, é uma arquitetura completamente nova;

Processamento simultâneo; Computador Quântico decorre da

junção de:• Mecânica Quântica(Física);

• Informática;

Computação Quântica

Figura 1: Conceito de computação quântica

Porque usar a Computação Quântica? Haverá uma grande evolução

da inteligência artificial; A criptografia terá um novo

patamar; Fatoração de grandes números

(Shor); Resolver problema da

miniaturização dos equipamentos (Gordon Moore);

Porque usar a Computação Quântica?

Figura 2 – Lei de Moore - a densidade de transistores dobra aproximadamente a cada 18 meses

Fonte: SlidePlayer, 2017

Porque usar a Computação Quântica?

Figura 3 – Lei de Moore - encurtamento dos transistores dentro de uma pastilha de sílicio

Fonte: her2tecnologia, 2017

Bit Quântico Também chamado de qubit; Assume o valor de 0 ou 1, ou os dois

simultaneamente; Devido a superposição de estados (0

e 1) é possível fazer um processamento simultâneo de informações;

Enquanto o bit soma a informação de cada bit, uma superposição de qubits resulta na multiplicação de suas possibilidades;

Bit Quântico Bit é igual à soma direta deles (1 + 1 + ...

= n); Qubit a informação armazenada por um

conjunto de qubits cresce exponencialmente (2 x 2 x 2 ... = 2^n);

Algoritmo de Shor Criado em 1994 por Peter Shor para

fatoração números inteiros grandes; O algoritmo utiliza superposição

quântica para reduzir o tempo de solução do problema;

Operações resolvidas em bilhões de anos em um computador clássico poderão ser resolvidas rapidamente em um computador quântico;

Complexidade de O (n2 * log n * log log n);

Algoritmo de Shor Criptografia não será mais seguro

nos dias atuais; Deverá ter mais bits de dados do que

qubits para resolver o mesmo problema;Número de bits a ser fatorado

Tempo de Fatoração por

algoritmos clássicos

Tempo de Fatoração

algoritmo de Shor

512 04 dias 34 segundos1024 100 mil anos 4,5 minutos2048 100 bilhões de anos 36 minutos 4096 100 quatrilhões de

anos4,8 horasFigura 4 – Eficiência do algoritmo de Shor

Fonte: dropbug, 2017

Primeiro Computador Quântico: ORION Construído pela empresa canadense

D-Wave em 2007; O Orion é baseado num único chip

quântico, sobre uma base de silício, esse chip abriga os 16 qubits;

Tem como planos prestar serviços a organizações que necessitam resolver problemas lógicos complexos;

Primeiro Computador Quântico: ORIONQuanto ao Funcionamento

Figura 6 – Processador Quântico Fonte: wordpress, 2017

Primeiro Computador Híd: ORION

Figura 7 – Refrigerador do processador quântico Fonte: wordpress, 2017

Link do Artigo

https://www.dropbox.com/s/9ydhjmcd27vai1z/ArtigoComputa%C3%A7%C3%A3oQuantica%5B1%5D.docx?dl=0

REFERÊNCIAS

OLIVEIRA, Ivan S.; AZEVEDO, Eduardo R. de; FREITAS, Jair C. C. de. Computação quântica. Revista Ciência Hoje, 2003.

OLIVEIRA, Ivan S.; SARTHOUR, Roberto S. Computação quântica e Informação quântica, 2004.

RIEFFEL, E.; POLAK, W. Introduction to quantum computing. ACM Computing Surveys, 32(3):300–335, 2000.