Banca de DEFESA: ANA SOFIA MOREIRA DE LIRA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ANA SOFIA MOREIRA DE LIRA
DATA : 06/02/2025
HORA: 14:00
LOCAL: Virtual
TÍTULO:

Comparative Study of Quantum State Preparation Methods in Sparse 
Isometry Decomposition

PALAVRAS-CHAVES:

Decomposição Householder, isometria, isometria esparsa, 
preparação de estados.

PÁGINAS: 57
RESUMO:

Inicializar uma isometria em um circuito quântico é uma tarefa fundamental, 
porém desafiadora, especialmente no contexto de preparação eficiente de 
estados e otimização de recursos. Neste trabalho, apresentamos uma análise 
comparativa da Decomposição de Householder aplicada à decomposição de 
isometrias, utilizando três métodos distintos de preparação de 
estado—Pivot, Merge e Low Rank. O estudo investiga como cada método impacta 
o desempenho da decomposição de isometrias, com foco em métricas-chave, 
como o número de portas CNOT e a profundidade do circuito. Para fornecer 
uma avaliação abrangente, analisamos variações no tamanho da matriz e nos 
níveis de esparsidade, capturando os efeitos da complexidade estrutural nos 
requisitos de recursos.
Nossos resultados mostram que o método de preparação de estado Merge 
geralmente supera as outras duas abordagens, especialmente em termos de 
escalabilidade e eficiência em portas lógicas. Com base nesses resultados, 
comparamos o método com melhor desempenho, Merge, com a implementação de 
decomposição de isometrias disponível no Qiskit, uma das bibliotecas de 
computação quântica mais amplamente utilizadas. A análise demonstra que, 
para isometrias envolvendo até 6 qubits, a implementação do Qiskit 
apresenta desempenho superior. No entanto, além desse limite, o método 
proposto revela-se mais eficiente, particularmente para isometrias 
altamente esparsas ou caracterizadas por um número reduzido de colunas.
Este trabalho destaca o potencial para otimizar decomposições de isometrias 
em cenários onde a esparsidade e restrições estruturais são fatores 
críticos. Esses resultados contribuem para o avanço das técnicas de 
preparação de estados e oferecem insights sobre como melhorar a eficiência 
de circuitos quânticos em aplicações de processamento de informação 
quântica.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1866615 - ADENILTON JOSÉ DA SILVA
Externo à Instituição - ISRAEL FERRAZ DE ARAUJO - OUTRA
Externa à Instituição - NADJA KOLB BERNARDES - UFPE
Presidente - 1845999 - STEFAN MICHAEL BLAWID