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Q2287001 Arquitetura de Computadores

No que se refere às novas tecnologias, julgue o item.


Na computação quântica, as portas lógicas quânticas são dispositivos de processamento da informação fundamentais para a construção de circuitos, as quais não respeitam as condições de normalização nem implementam operações inversíveis.


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Alternativa correta: E - Errado

Para compreender a questão, é necessário ter conhecimento sobre os princípios da computação quântica e o funcionamento das portas lógicas quânticas. Na computação quântica, as portas lógicas são análogas às portas lógicas clássicas, mas com diferenças notáveis devido à natureza quântica da informação.

Um ponto fundamental é que, na computação quântica, todas as operações devem ser unitárias. Isto significa que as portas lógicas quânticas têm a característica de serem reversíveis, o que implica na possibilidade de realizar a operação inversa. Além disso, as operações realizadas por estas portas devem preservar a condição de normalização dos estados quânticos (isto é, a soma das probabilidades dos estados possíveis deve sempre ser igual a um).

Portanto, a afirmação de que as portas lógicas quânticas "não respeitam as condições de normalização nem implementam operações inversíveis" está incorreta, pois viola esses princípios fundamentais do processamento quântico de informações.

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O item está incorreto. Na computação quântica, as portas lógicas quânticas são de fato fundamentais para o processamento da informação, mas diferentemente das portas lógicas clássicas, as portas lógicas quânticas devem respeitar as condições de normalização e implementar operações reversíveis.

A afirmação está Errado.

As portas lógicas quânticas são fundamentais para a computação quântica, mas a afirmação apresenta alguns equívocos:

  • Condições de normalização: As portas lógicas quânticas devem preservar a normalização. Isso significa que a probabilidade total de um qubit estar em todos os estados possíveis deve sempre ser igual a 1. Essa propriedade é essencial para garantir a consistência dos cálculos quânticos.
  • Operações inversíveis: A maioria das portas lógicas quânticas são reversíveis. Isso significa que existe uma porta lógica que pode "desfazer" a operação realizada por outra porta. Essa reversibilidade é uma característica fundamental da computação quântica e permite a realização de cálculos complexos.

O que são portas lógicas quânticas?

  • Análogo quântico das portas lógicas clássicas: Assim como as portas lógicas clássicas (AND, OR, NOT) manipulam bits, as portas lógicas quânticas manipulam qubits.
  • Operações unitárias: As portas lógicas quânticas são representadas por matrizes unitárias, que garantem a preservação da normalização e a reversibilidade das operações.
  • Exemplos: Algumas das portas lógicas quânticas mais comuns são:
  • Porta de Hadamard: Cria uma superposição entre os estados |0⟩ e |1⟩.
  • Porta de Pauli-X: Inverte o estado de um qubit (equivalente à porta NOT clássica).
  • Porta CNOT: Realiza uma operação condicional em dois qubits.

Por que a reversibilidade é importante na computação quântica?

  • Superposição e emaranhamento: A reversibilidade permite explorar as propriedades de superposição e emaranhamento, que são fundamentais para a realização de cálculos quânticos.
  • Correção de erros: A reversibilidade é crucial para a implementação de códigos de correção de erros quânticos, que são necessários para proteger a informação quântica contra ruído.

Em resumo:

As portas lógicas quânticas são componentes essenciais para a construção de circuitos quânticos e a realização de cálculos quânticos. Elas operam de forma diferente das portas lógicas clássicas, explorando as propriedades da mecânica quântica, como a superposição e o emaranhamento. No entanto, elas devem preservar a normalização e, na maioria dos casos, são reversíveis.

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