Computação Quântica e Teoria Quântica de Correção de Erros.
Nome: JOSÉ VICTOR SOARES SCURSULIM
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 22/11/2021
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| GALEN MIHAYLOV SOTKOV | Orientador |
| ULYSSES CAMARA DA SILVA | Co-orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| GALEN MIHAYLOV SOTKOV | Orientador |
| ITZHAK RODITI | Examinador Externo |
| JARDEL DA COSTA BROZEGUINI | Examinador Externo |
| JORGE LUIS GONZALEZ ALFONSO | Examinador Interno |
| ULYSSES CAMARA DA SILVA | Coorientador |
Resumo: A computação quântica deve ser o marco inicial da segunda revolução tecnológica causada pelo aprofundamento do conhecimento da humanidade acerca das propriedades peculiares da mecânica quântica. Para que possamos desfrutar de todo o potencial que esta nova tecnologia promete nos proporcionar, é preciso desenvolver um modelo de computação quântica tolerante a erros. Para isso, devemos ter códigos quânticos de correção de erros implementados que garantam uma supressão exponencial dos erros em cada etapa do processo de execução de um algoritmo. Além disso, precisamos aprender como isolar melhor os qubits para que estes não sofram com os efeitos da descoerência. A mecânica quântica nos impõe sérias restrições para a construção de códigos de correção de erros, uma delas é a
impossibilidade de usar cópias como redundância, uma vez que o teorema da não clonagem nos impede de criar uma copiadora universal de estados quânticos. Outro problema é que o processo de medida causa um colapso no estado quântico, o que leva a uma corrupção da
informação codificada no estado. Felizmente, encontramos mecanismos para contornar essas questões através do emaranhamento quântico e o formalismo de estabilizadores. O primeiro nos permite recuperar a ideia de redundância através da deslocalização da informação entre os espaços de Hilbert das partes que compartilham as correlações quânticas, já o
segundo permite obter informação sobre erros que podem ter corrompido a informação quântica presente no estado sem a necessidade de realizar uma medida direta neste. Vamos considerar exemplos de surface codes que representam um dos códigos quânticos que utilizam emaranhamento e estabilizadores para corrigir os erros. Este tipo de código é um dos principais candidatos a serem implementados experimentalmente em larga escala e já apresentam resultados promissores em estudos preliminares.
