Revisitando e adicionando portas a um processador dedicado à simulação de algoritmos quânticos em hardware

• Pedro J. Silveira UFS
• Breno S. Nascimento UFS
• Calebe M. Conceição UFS
• Rodolfo B. Garcia UFS

DOI: https://doi.org/10.5753/erbase.2025.13732

Resumo

As atuais abordagens para implementação de simulação algoritmos quânticos em hardware sofrem de problemas relacionados a desempenho e complexidade. Neste artigo, revisitamos uma implementação em FPGA de um processador dedicado de 3 qubits para dar suporte às portas quânticas Sgate, Tgate, Hadamard, Paulix, CNOT, e Toffoli. A arquitetura proposta alia alto desempenho à simplicidade de projeto, já que permite simular o comportamento de um circuito quântico de forma eficiente com um modelo programável inspirado na arquitetura RISC, eliminando a necessidade de re-síntese do modelo, reduzindo possíveis erros e algumas limitações de outras soluções existentes. Tal abordagem pode representar uma alternativa viável ao desenvolvimento e validação de novas soluções baseadas em sistemas quânticos.

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