Banca de DEFESA: CAIO ALMEIDA CARNEIRO LEÃO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: CAIO ALMEIDA CARNEIRO LEÃO
DATA : 25/07/2025
HORA: 14:00
LOCAL: Auditório do Departamento de Físic
TÍTULO:

Simulacao Eficiente de Sistemas Quanticos Abertos

PALAVRAS-CHAVES:

sistemas quânticos abertos, canais quânticos, operadores de Kraus, dilatação
Sz.-Nagy, dilatação de Stinespring, simulação quântica, hardware quântico, dinâmica do complexo
FMO

 

PÁGINAS: 80
RESUMO:

A simulação de sistemas quânticos abertos é essencial para compreender processos quânticos
realistas e para o desenvolvimento de tecnologias quânticas. Nesta dissertação, propomos
e analisamos um conjunto de técnicas eficientes para simular canais quânticos em computadores
quânticos. Empregamos dilatações matemáticas — incluindo dilatações de Sz.-Nagy e
de Stinespring — para incorporar dinâmicas não-unitárias gerais em circuitos unitários, reduzindo
o custo da simulação de sistemas abertos. Apresentamos também um algoritmo de
dividir-e-conquistar para preparar estados mistos arbitrários em registradores quânticos, o que
permite particionar a preparação do estado em subrotinas mais simples. Além disso, propomos
um método de agrupamento de operadores de Kraus de um canal quântico com o objetivo
de minimizar a profundidade de circuito, explorando sua estrutura algébrica. Finalmente,
demonstramos o desempenho prático dessas técnicas simulando a dinâmica do complexo de
Fenna–Matthews–Olson (FMO) em hardware quântico real da IBM. Os resultados mostram que
nossas técnicas permitem uma simulação precisa e eficiente de dinâmicas de sistemas abertos,
alcançando alta fidelidade na presença de ruído de hardware e reduzindo significativamente
o uso de recursos quânticos em comparação com implementações anteriores. Este trabalho
avança o estado da arte em simulações quânticas de sistemas abertos e fornece ferramentas
valiosas para experimentos futuros em dispositivos quânticos intermediários com ruído.

 

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - FERNANDO DA ROCHA VAZ BANDEIRA DE MELO - CBPF
Interno - 1654830 - FERNANDO ROBERTO DE LUNA PARISIO FILHO
Presidente - 2414998 - NADJA KOLB BERNARDES