Projeto evolutivo de circuitos combinacionais quânticos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Miranda Filho, Fernando Tenório de
• Orientador(a): Oliveira, Pedro Paulo Balbi de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Presbiteriana Mackenzie
• Palavras-chave em Português: computação quântica; circuitos quânticos; matriz unitária; algoritmos evolutivos
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::MATEMATICA DA COMPUTACAO::MODELOS ANALITICOS E DE SIMULACAO; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::LINGUAGENS DE PROGRAMACAO; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::ENGENHARIA DE SOFTWARE
• Link de acesso: http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/26585

Enquanto os avanços em hardware quântico ocorrem em passos modestos, simuladores rodando em computadores clássicos permitem um avanço um pouco mais rápido na construção de algoritmos quânticos. Dada uma matriz unitária que efetue determinada operação, obter o circuito quântico equivalente de uma tarefa não trivial que pode ser modelada como um problema de busca. Uma abordagem genérica que torne possível a síntese automática destes circuitos permitiria não são o estudo e desenvolvimento de novos algoritmos, mas também avaliar o custo-benefício relacionado ao tamanho e complexidade do circuito. Um problema comum encontrado em trabalhos anteriores de o uso de portas quânticas controladas de unitárias gerais, em razão da dificuldade de implementação física de tais portas. Neste trabalho apenas portas controladas do tipo CNOT são utilizadas, resultando em circuitos mais próximos da realidade física. Um algoritmo evolutivo de proposto para decompor uma matriz unitária em uma sequência equivalente de portas quânticas. O método de testado para encontrar decomposições das unitárias de Toffoli, da transformada quântica de Fourier de dois qubits e da moeda para o caminhante quântico. Os resultados mostram que o algoritmo é efi ciente em encontrar as soluções, e que o problema da convergência prematura de evitado ao se utilizar populações que evoluem em paralelo