Seminários

Colóquios do IF-UFF

03/07/13, 16h, sala 201

Palestrante: Ernesto Galvão (UFF)
Título: Demonstrando a vantagem computacional quântica

Resumo: Desde 1994 sabemos que é possível resolver problemas computacionais aparentemente intratáveis explorando efeitos quânticos como o emaranhamento e superposições. Já houve várias pequenas demonstrações de protótipos desses computadores quânticos, e de lá para cá aprendemos muito sobre as promessas e as limitações desse novo tipo de computador.

Neste colóquio eu vou descrever algumas ideias que têm sido propostas para demonstrar um computador quântico prático, quer dizer, que efetivamente resolva um problema que seja difícil para um computador normal. Em particular, vou discutir algumas implementações de computadores quânticos restritos, capazes de resolver um só tipo de problema. Um exemplo seria um computador quântico ótico em que fótons indistinguíveis evoluem em um interferômetro linear multimodo. Aaronson e Arkhipov [1] mostraram que a simulação clássica desse tipo de computador é quase certamente difícil, mesmo no caso de interferômetros relativamente pequenos. Isso motivou 4 trabalhos experimentais recentes demonstrando pequenas versões desse computador fotônico, incluindo uma que foi resultado de uma colaboração teórico/experimental minha e de meu aluno de doutorado Daniel Brod com dois grupos experimentais italianos. No colóquio vou falar sobre esse experimento, e sobre outras possíveis aplicações dos chips fotônicos desenvolvidos, por exemplo em metrologia e computação quântica. 

O artigo foi publicado em maio na revista Nature Photonics. Os quatro experimentos recentes de amostragem de fótons foram discutidos pelos sites das revistas New Scientist, Nature e Science, entre outros.

Referências:
[1] S. Aaronson and A. Arkhipov,  preprint arXiv:1011.3245v1 [quant-ph].
[2] A. Crespi, R. Osellame, R. Ramponi, D. J. Brod, E. F. Galvão, N. Spagnolo, C. Vitelli, E. Maiorino, P. Mataloni, F. Sciarrino, Experimental boson sampling in arbitrary integrated photonic circuits. Preprint arXiv:1212.2783. Nature Photonics (2013), DOI: 10.1038/nphoton.2013.112