Computação quântica 101: Quantum gates

março 3, 2022 § Deixe um comentário

Para processar informações, é necessário que um computador tenha a possibilidade de modificar seus bits (caso contrário a máquina não teria lá muita utilidade). Para tal, são usados circuitos computacionais.

Os circuitos dos computadores clássicos consistem em semicondutores e portas lógicas. Os semicondutores são usados para transportar informações pelo circuito, enquanto as portas lógicas realizam manipulações das informações, convertendo os sinais digitais provenientes de suas entradas [1]. Na computação clássica, uma porta implementa operações binárias em entradas binárias, transformando zeros em uns e vice-versa [2]. 

Para exemplificar a ação da porta lógica, peguemos portas de entrada únicas, que podem receber uma entrada (0 ou 1) e fornecer uma saída (0 ou 1). De uma maneira geral, portas lógicas são definidas por tabelas verdade. A tabela verdade corresponde às saídas de um sistema para todas as combinações de entrada. Uma porta de entrada única que recebe um 0 como entrada e produz um 0 como saída, ou recebe um 1 e produz um 1, não realiza nada – poderia muito bem não estar no circuito. Esse tipo de operação que não produz um resultado, é chamada de trivial. Uma porta que recebe um 0 como entrada e produz um 1, ou recebe um 1 e produz um 0 pode ser útil em um circuito. Neste caso, dizemos que realiza operações não triviais. No exemplo de portas de entrada únicas, somente há uma operação lógica de Cbit não trivial, a operação NOT, que leva de 0 a 1 e de 1 a 0. 

Leia o texto completo em Update or Die. Publicada em 03 de março de 2022.

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