O documento discute a computação quântica, incluindo o que é computação clássica e quântica, por que usar computação quântica, o que é um qubit, o algoritmo de Shor e o primeiro computador quântico Orion.

1. COMPUTAÇÃO QUÂNTICA
MAX MARCUS
JANEIRO/2017

2. Agenda
 Computação clássica;
 Computação Quântica;
 Porque usar a Computação
Quântica;
 Qubit;
 Algoritmo de Shor;
 Primeiro Computador Quântico –
ORION;

3. 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;

4. 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;

5. Computação Quântica
Figura 1: Conceito de computação quântica

6. 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);

7. Porque usar a Computação
Quântica?
Figura 2 – Lei de Moore - a densidade de transistores dobra aproximadamente a cada 18 meses
Fonte: SlidePlayer, 2017

8. Porque usar a Computação
Quântica?
Figura 3 – Lei de Moore - encurtamento dos transistores dentro de uma pastilha de sílicio
Fonte: her2tecnologia, 2017

9. 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;

10. 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);

11. 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);

12. 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 segundos
1024 100 mil anos 4,5 minutos
2048 100 bilhões de anos 36 minutos
4096 100 quatrilhões de anos 4,8 horas
Figura 4 – Eficiência do algoritmo de Shor
Fonte: dropbug, 2017

13. 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;

14. Primeiro Computador Quântico:
ORION
Quanto ao Funcionamento
Figura 6 – Processador Quântico
Fonte: wordpress, 2017

15. Primeiro Computador Híd:
ORION
Figura 7 – Refrigerador do processador quântico
Fonte: wordpress, 2017

16. Link do Artigo
 https://www.dropbox.com/s/9
ydhjmcd27vai1z/ArtigoComput
a%C3%A7%C3%A3oQuantica%5B1
%5D.docx?dl=0

17. 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.