O Grupo de Computação Quântica desenvolve pesquisa nas seguintes áreas:

• Passeios Quânticos

  Passeios quânticos (ou caminhadas quânticas), uma área interessante de pesquisa em computação quântica, lida com o comportamento peculiar de partículas em sistemas quânticos. Inspiradas por caminhadas aleatórias clássicas, as caminhadas quânticas empregam os princípios da mecânica quântica, como superposição e emaranhamento, para modelar a dinâmica de uma partícula movendo-se através de vários estados. Existem dois tipos principais de caminhadas quânticas: caminhadas quânticas em tempo discreto e caminhadas quânticas em tempo contínuo. As caminhadas quânticas em tempo discreto são caracterizadas por uma evolução passo a passo, enquanto as caminhadas quânticas em tempo contínuo evoluem suavemente ao longo do tempo. Este campo oferece percepções valiosas sobre algoritmos quânticos e teoria da complexidade e tem potenciais aplicações em áreas como criptografia, otimização de busca e computação distribuída. Ao estudar caminhadas quânticas e seus diferentes tipos, os pesquisadores visam desbloquear todo o potencial da computação quântica e aprofundar nossa compreensão do reino quântico.

• Algoritmos Quânticos

  Algoritmos quânticos são um ramo da computação quântica que se concentra no desenvolvimento de métodos computacionais que exploram as propriedades exclusivas dos sistemas quânticos para resolver problemas de maneira mais eficiente do que os algoritmos clássicos. Esses algoritmos tiram proveito de fenômenos quânticos como superposição, emaranhamento e paralelismo quântico para processar e manipular informações de maneiras impossíveis com a computação clássica. Alguns algoritmos quânticos conhecidos incluem o algoritmo de Shor para fatoração de grandes números e o algoritmo de Grover para busca em bancos de dados não ordenados. O desenvolvimento contínuo de algoritmos quânticos tem o potencial de revolucionar vários campos, incluindo criptografia, otimização, ciência dos materiais e inteligência artificial, fornecendo novos paradigmas e capacidades computacionais para enfrentar desafios complexos.

• Códigos de Correção de Erros Quânticos

  Os códigos de correção de erros quânticos desempenham um papel crucial no desenvolvimento de sistemas práticos de computação quântica, abordando o problema do ruído e da decoerência que podem impactar negativamente os qubits. Esses códigos protegem a informação quântica contra erros, codificando-a em um sistema quântico maior, permitindo a detecção e correção de erros sem destruir o delicado estado quântico. Embora existam vários tipos de códigos de correção de erros quânticos, os códigos topológicos são particularmente notáveis por sua capacidade de aproveitar as propriedades globais dos sistemas quânticos, tornando-os robustos contra erros locais. Outro aspecto importante da correção de erros quânticos é a tolerância a falhas, que garante que os computadores quânticos ainda possam funcionar com precisão, mesmo na presença de componentes e operações imperfeitas. Um sistema de computação quântica tolerante a falhas emprega códigos de correção de erros e procedimentos tolerantes a falhas para manter a integridade das informações quânticas, apesar da presença de ruído e erros. O desenvolvimento e implementação de códigos de correção de erros quânticos eficientes e protocolos tolerantes a falhas são essenciais para a realização de sistemas de computação quântica em larga escala e práticos.

• Simulação de Algoritmos Quânticos em Computadores Clássicos
• Informação Quântica
• Problema do Subgrupo Oculto
• Computação Reversível