Dando seguimento a série “Portas lógicas quânticas“, vamos falar hoje sobre a porta lógica Square root of Swap gate (√SWAP). Esta porta faz metade da troca de uma troca de 2 Qubits. A porta é desenhada com o seguinte diagrama, nos circuitos quânticos:
A sua representação matricial é a seguinte:
É isso ai pessoal, ficamos por aqui! Não percam mais informações sobre as demais portas lógicas quânticas nos próximos posts da série “Portas lógicas quânticas“!
Dando seguimento a série “Portas lógicas quânticas“, vamos falar hoje sobre a porta lógica Phase shift gate. Esta porta é de uma família que atua em um único qubit, mantendo o estado inicial 
É representada pela matriz: 
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Dando seguimento a série “Portas lógicas quânticas“, vamos falar hoje sobre a porta lógica (√NOT) gate. Esta porta atua em um único Qubit, sendo a raiz quadrada da porta lógica NOT gate. A porta é desenhada com o seguinte diagrama, nos circuitos quânticos:
A sua representação matricial é a seguinte:
Por se tratar da raiz quadrada, possui a seguinte forma:
Para maiores informação sobre a porta lógica quântica NOT gate, entrar neste link, que contém o post correspondente do nosso blog. É isso ai pessoal, ficamos por aqui! Não percam mais informações sobre as demais portas lógicas quânticas nos próximos posts da série “Portas lógicas quânticas“!
Dando seguimento a série “Portas lógicas quânticas“, vamos falar hoje sobre a porta lógica Hadamard gate. Esta porta não possui equivalentes analógicos, sendo uma porta lógica puramente “quântica”. Michael Nielsen, autor do livro referência na área de computação quântica, “Quantum Computation and Quantum Information”, publicou em seu canal oficial do youtube o vídeo abaixo, explicando um pouco mais sobre este tipo de porta lógica quântica:
Esta porta atua em um único qubit. Ela mapeia o estado inicial 
Aqui vemos a ação da porta:
A porta é desenhada com o seguinte diagrama, nos circuitos quânticos:
É representada pela matriz de Hadamard:
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Dando seguimento a série “Portas lógicas quânticas“, vamos falar hoje sobre a porta lógica SWAP gate. Esta porta possui uma ação bem simples de compreender, basicamente trocando as posições dos Qubits. Ela transforma|00> em |00>, |01> em |10>, |10> em |01> e |11> em |11>.
Swap gate troca os estados dos Qubits como o povo hoje em dia troca de… roupa 🙂
A porta é desenhada com o seguinte diagrama, nos circuitos quânticos:
Possui também a simbologia abaixo em suas representações:
A sua representação matricial é a seguinte:
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Dando seguimento a série “Portas lógicas quânticas“, vamos falar hoje sobre a porta lógica Controled Not Gate, também conhecida como CNOT gate ou C-NOT gate. Michael Nielsen, autor do livro referência na área de computação quântica, “Quantum Computation and Quantum Information”, publicou em seu canal oficial do youtube o vídeo abaixo, explicando um pouco mais sobre este tipo de porta lógica quântica:
A porta CNOT atua em 2 qubits, e utiliza a operação NOT no segundo Qubit, apenas quando o primeiro é
A porta é desenhada com o seguinte diagrama, nos circuitos quânticos:
Possui também a simbologia abaixo em suas representações:
A sua representação matricial é a seguinte:
A porta lógica Toffoli gate herda da CNOT gate, a sua estrutura básica, acrescentando apenas mais um Qubit de controle. É isso ai pessoal, ficamos por aqui! Não percam mais informações sobre as demais portas lógicas quânticas nos próximos posts da série “Portas lógicas quânticas“!
Dando seguimento a série “Portas lógicas quânticas“, vamos falar hoje sobre a porta lógica Fredkin gate! A porta Fredkin gate, também chamada de CSWAP gate, recebe este nome por ter sido desenvolvida por Edward Fredkin, professor da universidade americana Carnegie Mellon. Edward foi também professor do MIT, da Universidade de Boston, além de também ter trabalhado com o lendário Richard Feynman no Caltech.
A porta que leva o seu nome tem como característica de ser universal, o que significa que qualquer operação lógica ou aritmética pode ser construída inteiramente utilizando-se portas lógicas Fredkin. Esta porta é composta de um circuito com 3 entradas (inputs) e 3 saídas (outputs), que transmite o primeiro bit sem alterações e inverte os outros dois se, e apenas se, o primeiro bit for 1. Se o primeiro bit for 0, os outros bits não são invertidos. O vídeo abaixo demonstra o seu funcionamento:
Ela é desenhada com o seguinte diagrama, nos circuitos quânticos:
A sua representação matricial é a seguinte:
Esta porta lógica faz parte da chamada “computação reversível“, isto é, o seu circuito formador é reversível pois podemos desfazer as suas transformações se o utilizarmos ao contrário.
Em 2016 cientistas australianos reportaram terem construído a primeira porta lógica quântica Fredkin, utilizando fótons emaranhados. A matéria pode ser lida neste link, e o artigo científico dos pesquisadores está disponível neste link.
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Dando seguimento a série “Portas lógicas quânticas“, vamos falar hoje sobre a porta lógica Pauli Y gate.
Foto de Wolfgang Pauli, criador das matrizes de Pauli.
A porta lógica quântica Pauli Y, atua em um único Qubit. A atuação desta porta equivale a uma rotação de 180 graus, ou π radianos, no eixo y da esfera de Bloch, transformando um valor de 
Ela é desenhada com o seguinte diagrama, nos circuitos quânticos:
Neste vídeo abaixo, podemos ver por volta dos 25 segundos a ação da porta Pauli Y, em um simulador de esfera de Bloch:
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Dando seguimento a série “Portas lógicas quânticas“, vamos falar hoje sobre a mais intuitiva das portas quânticas, a porta lógica quântica conhecida como Quantum NOT gate!
Em essência, a porta lógica quântica NOT, também conhecida como Pauli-X gate tem ação idêntica à porta lógica clássica NOT. Conforme podemos ver no diagrama abaixo, duas entradas, com os respectivos valores de A0 e B1, tem suas saídas invertidas, indo para A1 e B0.
Esta porta, que atua em apenas um único Qubit, tem o diagrama da figura abaixo utilizado para representá-la em um circuito quântico. A atuação desta porta equivale a uma rotação de 180 graus, ou π radianos, no eixo x da esfera de Bloch, que é uma representação para Qubits que já abordamos neste post e neste também.
Em resumo, a porta lógica quântica NOT ou Pauli-X gate, inverte o valor lógico de uma entrada
O autor da bíblia da Computação Quântica, “Computação Quântica e informação Quântica“, Michael A. Nielsen, liberou um vídeo no youtube nos falando um pouco mais sobre esta porta lógica, como podemos ver a seguir:
Não percam mais informações sobre as demais portas lógicas quânticas nos próximos posts da série “Portas lógicas quânticas“!
No mundo clássico, as chamadas portas lógicas compõe circuitos, que são a base de toda a computação. As portas lógicas são essencialmente transistores que permitem ou não o fluxo elétrico de energia, que associados de diversas formas implementam uma lógica booleana que permite criar diversas operações. O mundo quântico também tem as suas portas lógicas próprias. Então, vamos explorar este incrível mundo nesta série de posts criativamente batizado de “Portas lógicas quânticas“! Venham conosco! 🙂
Antes de entrarmos no portal dimensional das bizarrices quânticas, vamos rever alguns conceitos da computação clássica, e por favor, tentemos manter a nossa sanidade mental, pelo menos por enquanto (tentar não custa nada, né?).
Vejamos algumas das principais portas lógicas clássicas:
Universos Quânticos 