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Informação quântica e parâmetros de ressonância magnética nuclear
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Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
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Resumo
No final dos anos 1900, uma pequena comunidade de pesquisadores em física, informática, matemática
e química começou a explorar o terreno fértil na interseção da mecânica quântica com a teoria da
informação, o que levou a um novo e poderoso paradigma da computação quântica. O processamento de
informação quântica (PIQ) promete estender os recursos de computação atuais. Os computadores
quânticos, teoricamente, poderiam resolver problemas muito mais rapidamente do que qualquer
computador clássico. Intensivos esforços experimentais foram feitos para implementar a computação
quântica desde o desenvolvimento dos algoritmos de Shor e Grover desenvolveram seus respectivos
algoritmos. Em 1997, Ressonância Magnética Nuclear (RMN) despontou como uma das técnicas
experimentais mais promissoras para a implementação de protocolos de computação quântica. O
isolamento dos spins nucleares e consequente longos tempos de relaxação, combinados com a perfeita
dinâmica implementada pelos pulsos de radiofrequência, levaram à realização de importantes estudos na
área. Sendo assim, os spins nucleares são apontados como bons candidatos a bits quânticos. Nesse
cenário a química quântica cobre um vasto campo da ciência da informação quântica e pode conduzir a
avanços nas pesquisas científicas.
Abstract
Regarding the end of the 1900s, a small community of researchers in physics, computer science,
mathematics and chemistry began to explore the fertile ground at the intersection of quantum mechanics
with information theory, which led to a new and powerful paradigm of quantum computing. Quantum
information processing promises to extend today's computing resources. Quantum computers,
theoretically, could solve problems much more quickly than any classic computer. Intensive experimental
efforts have been made to implement quantum computing since Shor and Grover developed their
algorithms. In 1997, Nuclear Magnetic Resonance (NMR) emerged as one of the most promising
experimental techniques for the implementation of quantum computing protocols. The isolation of
nuclear spins and consequent long relaxation times, combined with the perfect dynamics implemented
by radiofrequency pulses, led to important studies in the area. Therefore, nuclear spins are picked out as
good candidates for quantum bits. In this scenario, quantum chemistry covers a vast field of quantum
information science and can lead to advances in scientific research.
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LINO, J. B. dos R.; RAMALHO, T. C. Informação quântica e parâmetros de ressonância magnética nuclear. Revista Virtual de Química, Niterói, v. 10, n. 4, p. 940-962, jul./ago. 2018. DOI: 10.21577/1984-6835.20180067.