Computação quântica com óptica linear e suas aplicações

Nesse trabalho vamos abordar computação quântica com óptica linear. Para tal, apresentaremos uma análise dos conceitos fundamentais da óptica quântica, envolvendo a quantização do campo eletromagnético, a representação dos estados de Fock e aparatos ópticos lineares. Em seguida discutiremos aspectos básicos da computação quântica e quais recursos são necessários para construir um computador quântico, para podermos responder perguntas além das capacidades dos nossos computadores atuais. Apresentaremos também um modelo que permite realizar a computação através do processo de medida, o que será particularmente útil para implementação em óptica linear. Por fim, uniremos esses dois ramos da física. Mostraremos como é possível codificar bits quânticos nos estados do campo eletromagnético e como gerar a dinâmica necessária para a computação sobre esses estados, discutindo possíveis obstáculos e vantagens tecnológicasIn this work we discuss linear-optical quantum computing (LOQC). At first, we analyse the basic concepts of quantum optics, such as quantization of the eletromagnetic field, Fock state representation and linear-optical elements. We also discuss what is quantum computing and what resources are necessary to build a quantum computer, hopefully one that can solve problems beyond the capabilities of our current computational devices. We also discuss the measurement-based model of quantum computing, which is especially suited for a linear-optical implementation. Finally, we join this two branches of physics. We discuss how to store quantum information, or quantum bits, in the state of the eletromagnetic field and how to can generate the necesssary dynamics on these state