Ensaios sobre Computação e Informação Quânticas - DCCE - Unesp

semelhante ao dos componentes eletrônicos em um computador convencional (ou clássico),
que armazenam informação na forma de zeros e uns, ou em qualquer superposição deles,
porém para um qubit já não falamos de seus valores, e sim de seus estados, podendo estar
num estado (representado por) |0 > ou no estado (representado por) |1 >. Um qubit é
um estado quântico |Ψ > descrito por
|Ψ >= α|0 > +β|1 > (3.1)
onde α e β são números complexos, e a normalização exige |α| 2 +|β| 2 = 1. Essa notação é
conhecida como Notação de Dirac onde |Ψ > denota o ket psi e o seu dual |φ > é denotado
por < φ| bra fi, para clariar a notação, o produto escalar entre |φ > e |Ψ > é dado por
< φ|Ψ > braket. A informação quântica utiliza as notações de Dirac chamadas bra (< |)
e ket (| >) para a representação dos estados quânticos. Utilizando o modelo matricial da
mecânica quântica, pode-se definir os qubits |0 > e |1 > como:
⎡
|0 >= ⎣ 1
⎤ ⎡
⎦ e |1 >= ⎣
0
0
⎤
⎦ (3.2)
1
Figura 3.1: Estados do bit clássico e quântico
Segundo Nielsen e Chuang (1), o qubit pode ser representado por uma partícula de 1
2
rotação/spin. Esta é uma das realizações físicas concebíveis a um qubit num computador
quântico. Então uma medição da componente de partículas do spin ao longo da direção
z pode produzir os resultados + 1
2
e − 1
2
apenas, o que correspondem as funções de onda
ortogonais comumente denotado por | + z > e | − z >, respectivamente. Do mesmo modo,
se uma medição da componente de spin ao longo da direção y é realizada sobre uma
partícula do spin que tinha encontrado + 1
2
possíveis são novamente + 1
2
ao longo da direção de z, os únicos resultados
1 e − , que correspondem as funções de onda ortogonais |+y >
2
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