DESAFIOS DA COMPUTAÇÃO QUÂNTICA: EXPLORANDO A DECOERÊNCIA ATRAVÉS DAS LENTES DO ALGORITMO DE SHOR - Galhardi, António César; de Souza, Rodrigo (ARACÊ, 2024)
A computação quântica, com seu potencial transformador na resolução de problemas complexos, enfrenta um desafio crítico: o acoplamento com o ambiente e a consequente decoerência dos sistemas quânticos. Este artigo examina o estado da arte sobre o assunto, fornecendo uma base teórica para entender como as interações ambientais afetam os algoritmos quânticos. A coerência quântica, um elemento fundamental da mecânica quântica, permite que os estados quânticos existam em superposição. No entanto, a interação com o ambiente desencadeia a decoerência, resultando na perda dessa coerência e afetando a precisão dos resultados dos algoritmos quânticos. O estudo investiga os mecanismos de acoplamento ambiental, como interações com fótons, flutuações nos campos magnéticos e outros fatores externos. Além disso, o impacto da decoerência em algoritmos notáveis, como o algoritmo de Shor, é explorado, analisando suas implicações para a eficiência na determinação dos resultados. Estratégias contemporâneas de mitigação, incluindo técnicas de correção de erros quânticos aplicadas a esse algoritmo, também são discutidas. Os resultados destacam que a decoerência representa um obstáculo significativo para a aplicação prática da computação quântica em problemas científicos, organizacionais e sociais. Paralelamente, um conjunto promissor de ferramentas para mitigar ou evitar os efeitos da decoerência está sendo desenvolvido, avançando a viabilidade dos computadores quânticos como tecnologias aplicáveis.