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Dissertação de Mestrado:
Coprocessador Para Operações Quânticas
Sérgio de Souza Raposo
- PEL
- Orientador Profa. Nadia Nedjah , Ph.D., 1997, UMIST, Grã-Bretanha -
- Coorientador Profa. Luiza De Macedo Mourelle , Ph.D., 1998, UMIST, Grã-Bretanha -
- Banca * Profa. Nadia Nedjah , Ph.D., 1997, UMIST, Grã-Bretanha -
- Data - hora da defesa
- 27/02/2012
- Resumo
- A demanda crescente por poder computacional estimulou a pesquisa e desenvolvimento de processadores digitais cada vez mais densos em termos de transistores e com clock mais r´apido, por´em n˜ao podendo desconsiderar aspectos limitantes como consumo, dissipa¸c˜ao de calor, complexidade fabril e valor comercial. Em outra linha de tratamento da informa¸c˜ao, est´a a computa¸c˜ao quˆantica, que tem como reposit´orio elementar de armazenamento a vers˜ao quˆantica do bit, o q-bit ou quantum bit, guardando a superposi¸c˜ao de dois estados, diferentemente do bit cl´assico, o qual registra apenas um dos estados. Simuladores quˆanticos, execut´aveis em computadores convencionais, possibilitam a execu¸c˜ao de algoritmos quˆanticos mas, devido ao fato de serem produtos de software, est˜ao sujeitos `a redu¸c˜ao de desempenho em raz˜ao do modelo computacional e limita¸c˜oes de mem´oria. Esta Disserta¸c˜ao trata de uma vers˜ao implement´avel em hardware de um coprocessador para simula¸c˜ao de opera¸c˜oes quˆanticas, utilizando uma arquitetura dedicada `a aplica¸c˜ao, com possibilidade de explorar o paralelismo por replica- ¸c˜ao de componentes e pipeline. A arquitetura inclui uma mem´oria de estado quˆantico, na qual s˜ao armazenados os estados individuais e grupais dos q-bits; uma mem´oria de rascunho, onde ser˜ao armazenados os operadores quˆanticos para dois ou mais q-bits constru´ıdos em tempo de execu¸c˜ao; uma unidade de c´alculo, respons´avel pela execu¸c˜ao de produtos de n´umeros complexos, base dos produtos tensoriais e matriciais necess´arios `a execu¸c˜ao das opera¸c˜oes quˆanticas; uma unidade de medi¸c˜ao, necess´aria `a determina¸c˜ao do estado quˆantico da m´aquina; e, uma unidade de controle, que permite controlar a opera¸c˜ao correta dos componente da via de dados, utilizando um microprograma e alguns outros componentes auxiliares. Palavras-chave: Coprocessador. Computa¸c˜ao quˆantica. Emuladores.
kkk* Profa. Luiza De Macedo Mourelle , Ph.D., 1998, UMIST, Grã-Bretanha -
k* Prof. Dr. Maurício Lima Pilla - UFPEL
* Prof. Dr. Renato Portugal - LNCC