Recife, 13 de Dezembro de 2005

Rua Dom Manuel de Medeiros, s/nº CEP 52.171-900, Dois Irmãos – Recife-PE.
Fone/Fax 81-3320-6490
Email [email protected]
CÓDIGO: PBEA7351
DISCIPLINA: Introdução à Computação Quântica
CARGA HORÁRIA: 60h
CRÉDITOS 04
Ementa:
Espaços de Hilbert sobre corpo Complexo. Elementos da Teoria da Computação Clássica
contendo Circuitos Booleanos. Elementos da Teoria Quântica. Elementos da Computação
quântica: modelos teóricos, portas lógicas quânticas. Algoritmos quânticos do tipo Oráculo
(Deutsch-Josza, Grover). Algorítmos quânticos do tipo Transformada de Fourier (Simon,
Shor). Simuladores e Linguagens de Programação Quânticas. Noções de complexidade de
computação: Classe NP, Algoritmos Probabilísticos e a Classe BPP.
Programa:
1.
Números Complexos e Espaços Vetoriais
1.1
Definições básicas
1.2
Álgebra dos Números Complexos
1.3
Geometria dos Números Complexos
1.4
ℂn como exemplo primário
1.5
Base e Dimensão
1.6
Produto Interno e Espaços de Hilbert
1.7
Autovalores e autovetores
1.8
Matrizes de Pauli
1.9
Matrizes Hermetianas e Unitárias
1.10 Produto Tensorial de Espaços Vetoriais
1.11 Decomposição Espectral, Traço, Valor Esperado
1.12 Operadores de Projeção e Operadores Positivos
2.
2.1
2.2
2.3
2.4
Do Clássico ao Quântico
Máquinas Determinísticas Clássicas
Máquinas Probabilísticas
Máquinas Quânticas
Compondo Máquinas
3.
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
Teoria Quântica Básica
Estados Quânticos
Observáveis
Medida
Dinâmica
Compondo Sistemas Quânticos
Princípio de Incerteza de Heisenberg
Os Postulados da Mecânica Quântica
4.
4.1
4.2
4.3
4.4
Arquitetura
Bits e Qubits
Portas Clássicas
Portas Reversíveis
Portas Quânticas
5.
5.1
5.2
5.3
Algoritmos
Deutsch
Deutsch-Jozsa
Periodicidade de Simon
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5.4
5.5
Busca de Grover
Fatoração de Shor
6.
6.1
6.2
6.3
6.4
Linguagens de Programação
Programação Quântica
Montador Quântico
LPs de Alto nível
Simulação de Computação Quântica
7.
7.1
7.2
7.3
Teoria da Computação
Computação Determinísitca e Não-determinística
Computação Probabilística
Computação Quântica
8.
Criptografia (opcional)
9.
Teoria da Informação (opcional)
10.
Hardware Quântico (opcional)
11.
Computação Adiabática (opcional)
12.
Computação por Estados Agrupados (opcional)
Pré-requisitos:
Não há.
Bibliografia: (por ordem de relevância)
1.
Noson S. Yanofsky; Mirco A. Mannucci: Quantum Computing for Computer
Scientists. Cambridge University Press, 2008, ISBN 978-0-521-87996-5
2.
David McMahon: Quantum Computing Explained. Wiley-Interscience, Hoboken, New
Jersey, USA, 2008, ISBN 978-0-470-09699-4
3.
N. David Mermin: Quantum Computer Science - An Introduc-tion. Cambridge
University Press, New York, USA, 2007, ISBN 978-0-521-87658-2
4.
Alexei Yu. Kitaev, Alexander H. Shen e Mikhail N. Vyalyi: Classical and Quantum
Computation. Graduate Studies in Mathematics, vol 47, AMS, 2002. ISBN 0-8218-3229-8
5.
Michael A. Nielsen e Isaac L. Chuang: Computação Quântica e Informação
Quântica. 1a. Edição, Editora Bookman, 2005, ISBN 8536305541.
2