Computação quântica e teoria de computação

Autor(es)

Alex Bredariol Grilo

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Computação
• Data de defesa: 2014-11-04

Membros da banca

Arnaldo Vieira Moura; Franklin de Lima Marquezino; Ricardo Dahab

• Orientador: Arnaldo Vieira Moura

Resumo

A Computação Quântica é um tópico relativamente recente e pouco conhecido, principalmente no meio da Computação. Seu estudo surgiu na tentativa de físicos simularem sistemas regidos pela Mecânica Quântica por computadores clássicos, o que se conjecturou inviável. Portanto, um novo modelo computacional que utiliza a estrutura quântica da matéria para computar foi teorizado para suprir estas deficiências. Este trabalho tem como objetivo principal estudar as influências da Computação Quântica na Teoria da Computação. Para atingir tal objetivo, primeiramente são expostos os conhecimentos básicos da Mecânica Quântica através de uma linguagem voltada para Teóricos de Computação sem conhecimento prévio na área, de forma a remover a barreira inicial sobre o tema. Em seguida, serão apresentadas inovações na área da Teoria de Computação oriundas da Computação Quântica. Começaremos com os principais Algoritmos Quânticos desenvolvidos até hoje, que foram os primeiros passos para demonstrar a possível superioridade computacional do novo modelo. Dentre estes algoritmos, apresentaremos o famoso Algoritmo de Shor, que fatora números em tempo polinomial. Adicionalmente, neste trabalho foram estudados tópicos mais avançados e atuais em Computabilidade e Complexidade Quânticas. Sobre Autômatos Quânticos, foram estudados aspectos de um modelo que mistura estados clássicos e quânticos, focando na comparação do poder computacional em relação aos Autômatos Finitos Clássicos. Do ponto de vista de Classes de Complexidade, será abordada a questão se em linguagens da classe QMA, o análogo quântico da classe NP, consegue-se atingir probabilidade de erro nulo na aceitação de instâncias positivas (AU)

• Processo FAPESP: 12/06648-0 - Computação Quântica e Teoria da Computação
• Beneficiário: Alex Bredariol Grilo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado