Publicação: Qiskit: Um estudo comparativo da programação quântica e clássica
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
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Pereira, João Henrique de Souza
Resumo
Este trabalho tem o objetivo de explorar, de forma introdutória, a programação no universo quântico, pois, por mais que a maioria das previsões de tendências para o futuro coloque a computação quântica como uma das principais na lista, muitas pessoas ainda não conhecem seus fundamentos e seu potencial. Assim, este trabalho busca desenvolver um estudo comparatório inicial entre computação quântica e clássica, unindo teoria e prática por meio do kit de desenvolvimento de software Qiskit (do inglês software development kit, SDK). Inicialmente, são feitas definições básicas e essenciais para entender o funcionamento de um programa quântico, além de benefícios, surgimento e evolução dessa área. Além disso, é feita uma comparação conceitual entre a computação clássica e a computação quântica, introduzindo o conceito de qubit, que pode ser entendido como um conceito análogo ao de um bit no paradigma convencional. No desenvolvimento deste trabalho, é realizada uma comparação entre a computação quântica e a computação clássica, na qual é utilizado o kit de desenvolvimento qiskit da IBM e a linguagem de programação clássica C para exemplificar essa comparação em um nível básico de lógica de programação, apresentando exemplos de programas com estruturas condicionais e de repetição nos dois paradigmas. Além de comparar a estrutura dos programas, é comparado também um exemplo prático sobre o problema de fatoração. Foram aplicados um algoritmo clássico de fatoração em C e o algoritmo de Shor em qiskit, em que foi utilizado um simulador de um computador quântico e uma entrada fixa (N = 15), a fim de obter o tempo de execução dos programas. O resultado foi mais favorável ao algoritmo em C, pois o algoritmo quântico de Shor executa mais operações e pode levar mais tempo em entradas menores do que um algoritmo clássico. Todo o passo a passo para utilizar o qiskit é descrito na seção de desenvolvimento, desde a instalação dos pacotes até a execução dos programas. Os programas utilizados neste trabalho podem ser encontrados no seguinte repositório: https://github.com/marcustorres02/qiskit-c.
Abstract
Palavras-chave
Programação, Qiskit, Quântica
Citação
SILVA, Marcus Vinícius Torres. Qiskit: Um estudo comparativo da programação quântica e clássica. 2025. 41 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
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