Algoritmos Quânticos usando o Qiskit: Uma abordagem para o ensino de informação e computação quântica

Autor: Warley Marcos Santos Alves, Jean Carlos Coelho Felipe
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Revista Brasileira de Ensino de Física v.44 2022
Revista Brasileira de Ensino de Física
Sociedade Brasileira de Física (SBF)
instacron:SBF
Revista Brasileira de Ensino de Física, Volume: 44, Article number: e20210290, Published: 08 APR 2022
ISSN: 1806-9126
1806-1117
DOI: 10.1590/1806-9126-rbef-2021-0290
Popis: O presente estudo objetivou analisar os dados de simulações de dois algoritmos quânticos diferentes: Algoritmo de Deutsch e a Transformada de Fourier Quântica. Para tal abordagem foi utilizado o framework Qiskit na realização das simulações dos algoritmos anteriormente apresentados. Tais simulações se deram na máquina local (computador clássico) e nos chips quânticos da International Business Machines (IBM) via nuvem. Na máquina local, os resultados obtidos são os previstos pela teoria. Nos protótipos da IBM, no entanto, pequenas flutuações de erro puderam ser observadas. Todavia, os estados quânticos esperados foram obtidos com ótima probabilidade. Nossos resultados mostram que os computadores quânticos utilizados são robustos para os algoritmos estudados, sendo essa uma maneira bastante intuitiva para o ensino dos conceito de informação e computação quântica para o estudantes do ciclo profissional (técnico) da graduação. The present study aimed to analyze the simulation data of two different quantum algorithms: Deutsch Algorithm and the Quantum Fourier Transform. In order to execute this, has been used the Qiskit framework to implement the afore mentioned algotihms. Such simulations took place on local machine (classic computer) and on the quantum chips of International Business Machines (IBM) via cloud. On the local machine the results obtained are those predicted by the theory. In IBM prototypes, small error fluctuations have been observed. However, the expected states were obtained with high probability. Our results show that the quantum computers are robust to the studied algorithms, been this an intuitive way to teach the concepts of quantum information and computation to students in the professional (techinical) level of graduation.
Databáze: OpenAIRE
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