slide computao quântica
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COMPUTAÇÃO QUÂNTICA
MAX MARCUSJANEIRO/2017
AgendaComputação clássica;Computação Quântica;Porque usar a Computação
Quântica;Qubit;Algoritmo de Shor;Primeiro Computador
Quântico – ORION;
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;
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;
Computação Quântica
Figura 1: Conceito de computação quântica
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);
Porque usar a Computação Quântica?
Figura 2 – Lei de Moore - a densidade de transistores dobra aproximadamente a cada 18 meses
Fonte: SlidePlayer, 2017
Porque usar a Computação Quântica?
Figura 3 – Lei de Moore - encurtamento dos transistores dentro de uma pastilha de sílicio
Fonte: her2tecnologia, 2017
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;
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);
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);
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 segundos1024 100 mil anos 4,5 minutos2048 100 bilhões de anos 36 minutos 4096 100 quatrilhões de
anos4,8 horasFigura 4 – Eficiência do algoritmo de Shor
Fonte: dropbug, 2017
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;
Primeiro Computador Quântico: ORIONQuanto ao Funcionamento
Figura 6 – Processador Quântico Fonte: wordpress, 2017
Primeiro Computador Híd: ORION
Figura 7 – Refrigerador do processador quântico Fonte: wordpress, 2017
Link do Artigo
https://www.dropbox.com/s/9ydhjmcd27vai1z/ArtigoComputa%C3%A7%C3%A3oQuantica%5B1%5D.docx?dl=0
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.
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