Computação clĆ”ssica reversĆvel. Energia e informação. Fundamentos de mecĆ¢nica quĆ¢ntica. Qubit. Circuitos quĆ¢nticos. Algoritmo de Deutsch. Algoritmo de Grover. Transformada de Fourier quĆ¢ntica. Algoritmo de Shor. Criptografia clĆ”ssica e quĆ¢ntica. Teorema de nĆ£o-clonagem. Teleportação quĆ¢ntica. ImplementaƧƵes experimentais do computador quĆ¢ntico.
| 1. Introdução à computação clÔssica |
1.1. A mƔquina de Turing |
1.1.1. Adição em uma mÔquina de Turing |
1.1.2. A tese de Church-Turing |
1.1.3. A mƔquina de Turing universal |
1.1.4. A mĆ”quina de Turing probabilĆstica |
1.1.5. O problema da parada |
1.2. O modelo de circuito da computação |
1.2.1. AritmƩtica binƔria |
1.2.2. Portas lógicas elementares |
1.2.3. Computação clÔssica universal |
1.3. Complexidade computacional |
1.3.1. Classes de complexidade |
1.3.2. O limite de Chernoff |
1.4. Computação de sistemas dinâmicos |
1.4.1.Caos determinĆstico |
1.4.2. Complexidade algorĆtmica |
1.5. Energia e informação |
1.5.1. DemƓnio de Maxwell |
1.5.2. PrincĆpio de Landauer |
1.5.3. Extraindo trabalho da informação |
1.6. Computação reversĆvel |
1.6.1. Portas de Toffoli e Fredkin |
1.6.2. O computador de bolas de bilhar |
| |
| 2. Introdução à mecânica quântica |
2.1. O experimento de Stern-Gerlach |
2.2. O experimento de Young da dupla fenda |
2.3. EspaƧos vetoriais lineares |
2.4. Os postulados da mecânica quântica |
2.5. O paradoxo EPR e as desigualdades de Bell |
| |
| 3. Computação quântica |
3.1. O qubit |
3.1.1. A esfera de Bloch |
3.1.2. Medindo o estado de um qubit |
3.2. O modelo de circuito da computação quântica |
3.3. Portas de 1 qubit |
3.3.1. RotaƧƵes da esfera de Bloch |
3.4. Portas controladoras e geração de emaranhamento |
3.4.1. A base de Bell |
3.5. Portas quânticas universais |
3.5.1. Preparação do estado inicial |
3.6. Erros unitƔrios |
3.7. Avaliação de funções |
3.8. O somador quântico |
3.9. Algoritmo de Deutsch |
3.9.1. O problema de Deutsch-Jozsa |
3.9.2. Uma extensão de algoritmos de Deutsch |
3.10. Busca quântica |
3.10.1. Buscando um item entre quatro |
3.10.2. Buscando um item de N |
3.10.3. Visualização geométrica |
3.11. A transformada de Fourier quântica |
3.12. Estimação de fase quântica |
3.13. Encontrando autovalores e autovetores |
3.14. Determinação do perĆodo e algoritmo de Shor |
3.15. Computação quântica de sistemas dinâmicos |
3.15.1. Simulação quântica da equação de Schrödinger |
3.15.2. O mapeamento dente-de-serra quântico |
3.15.3. Computação quântica da localização dinâmica |
3.16. Primeiras implementacƵes experimentais |
3.16.1. Portas elementares com qubits de spin |
3.16.2. SumƔrio das primeiras implementaƧƵes |
| |
| 4. Comunicação Quântica |
4.1. Criptografia clƔssica |
4.1.1. A cifra de Vernam |
4.1.2. A criptografia de chave pĆŗblica |
4.1.3. O protocolo RSA |
4.2. O teorema da não-clonagem |
4.2.1. Transmissão de informação instantânea? |
4.3. Criptografia quântica |
4.3.1. O protocolo BB84 |
4.3.2. O protocolo E91 |
4.4. Codificação densa |
4.5. Teleportação quântica |
4.6. Resumo das implementaƧƵes experimentais. |
BENENTI, Giuliano, Giulio Casati & Giuliano Strini., Principles of Quantum Computation and Information. Volume I: Basic Concepts, World Scientific, 2004.
STOLZE, Joachim e Dieter Suter, Quantum Computing. Wiley-VCH, Weinheim, 2004.
NIELSON, Michael A. e Isaac L. Chuang. Computação Quântica e Informação Quântica. Bookman, ISBN: 8536305541, Porto Alegre, 2005.
Shorās Algorithm for Factoring Large Integers. (Tutoriral 2003, Renato Portugal et al.)
Groverās Algorithm: Quantum Database Search. (Tutorial, 2003, Renato Portugal et al).
PORTUGAL, Renato, Carlile Campos Lavor, Luiz Mariano Carvalho e Nelson Maculan, Uma Introdução à Computação Quântica, SBMAC, 2003 pdt, Capa: eps, pdf.
PRESKILL, J., Notes on Quantum Computation,
http://www.theory.caltech.edu/people/preskill/ph229
A.Yu. Kitaev, A. H. Shen, and M.N. Vyalyi, Classical and Quantum Computation, American Mathematical Society, Providence, 2002.
W. H. Steeb and Y. Hardy, Problems & Solutions in Quantum Computing & Information, Word Scientific, River Edge, NJ, 2004.
Links sobre Computação e informação quânticas: http://members.fortunecity.de/fsasse/qc2005.html