Tópicos Especiais em Computação Quântica / Quantum Computing (QUANTUM0001)

Ementa: Fundamentos matemáticos: álgebra linear para computação quântica (espaços de Hilbert, operadores lineares, produto tensorial). Postulados da mecânica quântica. Qubits e representação de estados quânticos. Portas quânticas de um e múltiplos qubits. Circuitos quânticos e universalidade. Emaranhamento quântico e estados de Bell. Protocolos fundamentais: teleportação quântica e codificação superdensa. Algoritmos quânticos básicos. Computação quântica na era NISQ: ruído, erros e mitigação. Práticas com IBM Qiskit.

Syllabus: Mathematical foundations: linear algebra for quantum computing (Hilbert spaces, linear operators, tensor product). Postulates of quantum mechanics. Qubits and quantum state representation. Single and multi- qubit quantum gates. Quantum circuits and universality. Quantum entanglement and Bell states. Fundamental protocols: quantum teleportation and superdense coding. Basic Quantum algorithms. Quantum computing in the NISQ era: noise, errors and mitigation. Hands-on practice with IBM Qiskit.

Bibliografia/Bibliography:

NIELSEN, M. A.; CHUANG, I. L. Computação Quântica e Informação Quântica. Porto Alegre: Bookman, 2005. (Edição original: Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, 2010).

WONG, T. G. Introduction to Classical and Quantum Computing. Rooted Grove, 2022.

WOODY III, L. S. Essential Mathematics for Quantum Computing: A Beginner's Guide. Packt Publishing, 2022.