Um Estudo de Sistemas Lineares Quânticos usando o Qiskit

Explorando os fenômenos quânticos, a computação quântica oferece o potencial de reduzir drasticamente o consumo do tempo e energia da computação em alguns problemas específicos em comparação a computação clássica. Porém, o modelo de programação quântica é fundamentalmente diferente da programação de um computador tradicional. As principais empresas do ramo possuem sua própria plataforma de programação. Por exemplo, a IBM desenvolveu o Qiskit, o Google criou o Cirq e a Microsoft o Azure. Os sistemas de equações lineares constituem uma classe de problemas encontrados principalmente na física, na engenharia e inteligência artificial. Existem métodos clássicos de resolução dos sistemas lineares, porém quando o número de equações aumenta, tais métodos muitas vezes se mostram ineficientes. Neste contexto diversos algoritmos quânticos foram recentemente propostos para acelerar a resolução de sistemas lineares. A proposta deste trabalho é estudar três diferentes métodos para resolução de sistemas lineares quânticos, o método HHL, o CKS e o VQLS. Para explanar cada método é demonstrado o desenvolvimento passo a passo, comentando suas características, vantagens e implementando exemplos. Todas implementações foram realizadas utilizando a plataforma da IBM, o Qiskit.