Qubit
A unidade básica de informação quântica. Um qubit pode estar em uma superposição dos estados |0⟩ e |1⟩: |ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩, com |α|² + |β|² = 1.
Computação Quântica
Um guia moderno, responsivo e didático. Explore conceitos fundamentais, algoritmos famosos, aplicações reais e experimente um simulador interativo de qubits.
Conceitos Fundamentais
A computação quântica utiliza princípios da mecânica quântica para processar informação. Os elementos-chave incluem estados quânticos, superposição, entrelaçamento e portas quânticas.
Superposição
Permite que um qubit represente simultaneamente múltiplos estados, ampliando o espaço de busca e possibilitando paralelismo quântico.
Entrelaçamento
Correlação quântica entre qubits que não pode ser explicada classicamente. Essencial para algoritmos e comunicação quântica.
Portas Quânticas
Operações unitárias que transformam estados quânticos (X, Y, Z, H, S, T, rotações RX/RY/RZ). Elas compõem circuitos quânticos.
Medida
Medir um qubit projeta o estado em |0⟩ ou |1⟩ com probabilidades |α|² e |β|². A medida destrói a superposição, colapsando o estado.
Algoritmos Famosos
Grover
Busca não estruturada com aceleração quadrática. Encontra itens marcados em O(√N) consultas com um operador de difusão e oráculo.
Shor
Fatoração de inteiros em tempo polinomial utilizando Transformada de Fourier Quântica (QFT), ameaçando criptografia RSA clássica.
QFT
A Transformada de Fourier Quântica é um bloco central para diversos algoritmos (Shor, fase). Implementa uma versão quântica discreta da FFT.
VQE
Variational Quantum Eigensolver combina circuitos parametrizados e otimização clássica para estimar autovalores de Hamiltonianos.
Simulador de Qubit
Ajuste o estado inicial e aplique portas. Visualize probabilidades e a orientação do vetor de Bloch.
0 → |0⟩, π → |1⟩
0 → fase neutra
|0⟩ —|1⟩ —
Sequência:
—
Recursos e Aprendizado
Livros
- Nielsen & Chuang — Quantum Computation and Quantum Information
- Michio Kaku — Física Quântica para Leigos
Plataformas
- IBM Quantum
- Google Quantum AI
- QuTiP (Python)
Cursos
- edX — Computação Quântica
- Coursera — Quantum Mechanics
Boas Práticas
- Comece com 1–2 qubits e portas básicas
- Use simuladores para validar circuitos
- Integre otimização clássica para algoritmos variacionais