Aprimoramento de algoritmos de feedback quântico baseados no controle de Lyapunov para preparação de estados quânticos

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Rattighieri, Lucas Alexandre Marques [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Computação quântica; Algoritmo quântico baseado em feedback; Redução de profundidade de circuitos quânticos; Quantum computing; Feedback-based quantum algorithm; Quantum circuit depth reduction
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/311707

Esta dissertação investiga o aprimoramento do Algoritmo Quântico Baseado em Feedback (FQA) por meio de três frentes principais: o estudo das simetrias do Hamiltoniano, a redução da profundidade dos circuitos via agrupamento de camadas e o reescalonamento temporal da dinâmica. Na primeira frente, analisou-se como as simetrias do Hamiltoniano influenciam a evolução do algoritmo, destacando a preservação de setores simétricos e a importância da escolha do estado inicial. Essa análise foi realizada no modelo ANNNI, que apresenta diferentes simetrias e uma estrutura espectral rica. Na segunda frente, foi desenvolvida a abordagem LGA-FQA, que combina múltiplas camadas em uma única camada efetiva, reduzindo a profundidade dos circuitos e seus custos computacionais. Na terceira, introduziu-se o TR-FQA, que modifica a evolução temporal do algoritmo por meio de uma função de reescalonamento, acelerando a convergência e permitindo o uso de circuitos mais rasos. As abordagens LGA-FQA e TR-FQA foram avaliadas tanto no modelo ANNNI quanto no problema de otimização MaxCut. Os resultados evidenciam que essas abordagens mitigam limitações relacionadas à profundidade de circuitos e à degenerescência espectral, ampliando as possibilidades de aplicação dos algoritmos de feedback quântico.