Publicado em: 28/08/2023

SemINF

Série de Seminários do Instituto de Informática da UFRGS

QUARTA-FEIRA, 30/08/2023
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Horário: 12h45min
Duração: 45min
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Local: https://mconf.ufrgs.br/webconf/serie-de-seminarios-do-inf
Canal: https://youtube.com/@seminariosINF
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Título: The Good, the Bad, and the Ugly in Quantum Computing: Potência Computational, Ruído Intrínseco, e Falhas Transientes

Palestrante(s): Paolo Rech

Resumo:
A computação quântica é o novo paradigma computacional, que vai revolucionar o campo da comutação nos próximos anos. Qubits, a unidade atômica dum circuito quântico, aproveita das propriedades da físicas quântica, como superposition (sobreposição) e entanglement (emaranhamento), para aumentar o paralelismo e a velocidade da computação. Infelizmente, os qubits são intrinsecamente ruidosos e altamente suscetíveis a fontes externas de falhas, como radiação ionizante. A taxa de erro de qubits relatada é tão alta que os pesquisadores estão questionando a adoção em larga escala de computadores quânticos e força soluções de mitigação impraticáveis, como a instalação do computador quântico em cavernas subterrâneas. Soluções inovadoras para melhorar a confiabilidade das aplicações quânticas são altamente necessárias. Na palestra, depois de fornecer todas as informações e conhecimentos necessários para entender os fundamentos da computação quântica e uma visão geral das vulnerabilidades das tecnologias quânticas disponíveis, apresentaremos as soluções de proteção disponíveis e os desafios em aberto que precisam ser abordados. Vamos considerar tanto o ruído intrínseco, que tem um efeito previsível e incremental, quanto as falhas transitórias induzidas por radiação, que são estocásticas e modificam o qubit de maneira imprevisível. Com base nos últimos estudos e experimentos de radiação realizados em máquinas quânticas reais, mostraremos como modelar as falhas transitórias em um qubit e como injetar essa falha em um circuito quântico para rastrear sua propagação. Discutiremos a vulnerabilidade dos qubits e dos circuitos, identificando as partes mais críticas e o principal caminho para corrupção de saída. Por fim, forneceremos uma visão geral dos desafios abertos na computação quântica para estimular novos estudos e soluções.

Mini-bio:
Paolo Rech recebeu seu diploma de mestrado e doutorado na universidade de Padova, Itália, em 2006 e 2009, respectivamente. Depois ele foi um Post Doc no LIRMM em Montpellier, França. Desde 2012 Paolo é professor associado da UFRGS no Brasil e desde 2022 é professor adjunto da Universidade de Trento, na Itália. Ele é o 2019 Rosen Scholar Fellow no Los Alamos National Laboratory, ele recebeu o prêmio de impacto na sociedade de 2020 do Rutherford Appleton Laboratory, Reino Unido. Em 2020, Paolo recebeu a bolsa Marie Curie do Politecnico di Torino, na Itália. Seus principais interesses de pesquisa incluem a avaliação e mitigação de efeitos induzidos por radiação em veículos autônomos para aplicações automotivas e exploração espacial, em centros de HPC de grande escala e computadores quânticos.