Implementação de Algoritmo Quântico Grover Programado em Python

Name: Implementação de Algoritmo Quântico Grover Programado em Python
Author: Vitor Amadeu Souza

By Vitor Amadeu Souza

Book Code: 800000

Synopsis

Este estudo apresenta a aplicação do Algoritmo Quântico de Grover no contexto do processamento de dados, utilizando a linguagem de programação Python. O Algoritmo de Grover é um dos mais conhecidos na computação quântica por sua capacidade de acelerar a busca em listas não ordenadas, oferecendo uma vantagem quadrática em relação aos algoritmos clássicos.

Tradicionalmente, a busca por um item específico em uma lista não ordenada exige, em média, N/2 verificações em um conjunto de N elementos. O Algoritmo de Grover, por outro lado, permite encontrar o item desejado com alta probabilidade em apenas sqrt(N) iterações, aproveitando os princípios da superposição, interferência e amplificação de amplitude..

Neste trabalho, é realizada a implementação prática do algoritmo com a biblioteca Qiskit, desenvolvida pela IBM, que facilita a criação e execução de circuitos quânticos. O estudo explora a construção do oráculo quântico, responsável por marcar o estado desejado, bem como o operador de difusão, que amplia a probabilidade do estado correto.

A simulação é realizada em um ambiente controlado utilizando o simulador Aer, e os resultados são analisados por meio de histogramas que evidenciam a eficácia do algoritmo. A aplicação é exemplificada com um problema de busca em um conjunto de três qubits, onde o estado marcado é identificado com alta probabilidade.

Além disso, são discutidas as vantagens da abordagem quântica frente às soluções clássicas, ressaltando o potencial da computação

Features

Number of pages	110
Edition	1 (2025)
Format	A5 (148x210)
Binding	Paperback w/ flaps
Paper type	Coated Silk 90g
Language	Portuguese

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Vitor Amadeu Souza

Doutorando em Engenharia, Mestre em Física (CBPF), especialista em Eng.Robótica, Eng.Elétrica, Eng. Eletrônica e Eletromecânica, Eng.Telecomunicações, Eng.Controle e Automação, Eng.Biomédica, Eng.Instrumentação, Eng.Industrial 4.0, Eng.Dados, Eng.Computação, Eng.Software, Eng.Redes e Segurança de Dados, Eng.DevOps, Eng.Mecatrônica, Eng. Sistemas Embarcados, Eng.Manufatura Mecânica, Eng.Confiabilidade, Eng.Manutenção, Eng.Qualidade, Eng.Materiais, Eng.Produção, Eng. Produto, Eng.Embalagem, Eng. Transportes, Eng.Rodoviária, Eng.Suprimentos, Eng.Conhecimento, Eng.Negócios, Eng.Projetos, Eng.Energias Renováveis, Eng.Processos, Eng. Metalúrgica, Eng.Química, Eng.Ambiental, Arquitetura de Software, Cloud Computing, Machine Learning e IA, Internet das Coisas, Ciência de Dados, Full Stack, Estatística Aplicada, Bioestatística e Gerenciamento de Projetos. MBA em Eng. Econômica, Análise de Dados e Web 3.0. Bacharel em Engenharia de Computação, Licenciado em Matemática, Física, Química e Filosofia, Analista de Sistemas e Técnico em Eletrônica, Eletrotécnica, Telecomunicações, Informática, Logística, Comércio, Administração, Segurança do Trabalho e Meio Ambiente atuando na área de projetos elétricos, eletrônicos, automação, sistemas embarcados, firmware e software há vários anos. Desenvolvo projetos de hardware e software voltados para a área industrial, automotiva, médica, científica, comercial, automação dentre outras sob demanda. Professor universitário e administrador da Cerne Tecnologia, empresa voltada para desenvolvimento de projetos embarcados, comercialização de kits didáticos e educação tecnológica na área de MCU, FPGA, linguagens de programação, desenvolvimento de projetos e layout de circuito impresso. Ao longo dos anos escrevi vasto acervo literário técnico e científico. Alguns temas abordados: DFT, FFT, PDS, CAN, MODBUS, LIN, TCP/IP, Filtros digitais, Sistemas digitais, Sistemas de Potência, Big Data, Grafos, PID, Fuzzy, FPGA, VHDL, Verilog, CLP, DSC, DSP, ARM, inversor de frequência, soft-starter, energia solar, IoT, LoRa, Java, php, JS, REST, Spring Boot, Spark, CSS, SQL, VB, VC#, Perceptron, Robô NAO, UML, React, dentre outros. O catálogo completo está publicado no Clube de Autores (http://bit.ly/4gwnt78).

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