Defesa de Dissertação Mestrado: Adriano Kurz Maron

DEFESA DE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO – PPGC

Título: Explorando as Possibilidades de Otimização da Simulação de Algoritmos Quânticos no VPE-qGM
Autor: Adriano Kurz Maron

Banca:
Profa. Renata Hax Sander Reiser (orientadora UFPEL)
Prof. Maurício Lima Pilla (co-orientador UFPEL)

Prof.   Juliana Kaiser Vizzotto (UFSM)
Profa. Simone André da Costa Cavalheiro (UFPEL)
Prof.   André Rauber DuBois (UFPEL)

Data: 26 de fevereiro de 2013
Hora: 9:00h
Local: Aud. 4o andar Campus Anglo

Resumo
A simulação de algoritmos quânticos a partir de computadores clássicos consiste em uma metodologia de estudo, desenvolvimento e validação que busca complementar a abordagem teórica aplicada nos estágios iniciais de construção dos algoritmos em questão. Entretanto, tal simulação é caracterizada por um elevado custo de processamento e armazenamento, exigindo recursos computacionais em larga escala. Visando a obtenção de soluções para uma simulação mais eficiente, este trabalho propõe uma metodologia de desenvolvimento caracterizada por duas etapas principais: (i) a primeira compreende o estudo teórico e implementação sequencial das abstrações de Processos Quânticos e Processos Quânticos Parciais definidos no modelo \emph{qGM}, visando a redução no consumo de memória associado à transformações quânticas multidimensionais; (ii) na segunda etapa, tem-se a implementação paralela dessas abstrações para correspondente execução sobre a arquitetura massivamente paralela das GPUs. Os resultados obtidos neste trabalho contemplam a simulação sequencial de transformações quânticas controladas de até 24-qubits. No âmbito da simulação paralela, transformações \emph{Hadamard} de até 20 qubits foram simuladas com speedup de 185 X sobre uma simulação distribuída com 8 cores, caracterizando uma excelente melhora de desempenho no ambiente VPE-qGM com relação à suas limitações anteriores. As conquistas resultantes deste trabalho estabelecem as diretrizes iniciais que direcionam as próximas etapas de desenvolvimento da biblioteca de simulação do ambiente, visando estender as capacidades de simulação paralela para transformações quânticas controladas e operações de medida.