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IA e a Computação Quântica.

IA e as Tecnologias Quânticas, tais como algoritmos de criptografia pós-quântica (PQC), estão cada vez mais se popularizando. Quais os melhores exemplos de uso da IA para criação automática de códigos em computação quântica? Há repositórios abertos com esse conteúdo?

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Oii, Leandro.

A IA auxilia no desenvolvimento quântico em frentes que vão desde a síntese de circuitos até a correção de erros. Alguns detalhes sobre as aplicações e onde encontrar recursos para estudo:

Uso da IA na computação quântica:

  • Síntese e otimização de circuitos: Modelos de IA, como redes neurais e algoritmos de aprendizado por reforço, são usados para traduzir algoritmos matemáticos em circuitos de portas quânticas otimizados. Isso reduz o "ruído" e melhora o desempenho em hardwares limitados (era NISQ).
  • Decodificadores de erros (QEC): A IA auxilia na identificação e correção de erros em tempo real. Pesquisadores utilizam modelos baseados em Transformers para decodificar códigos de superfície quântica de forma mais veloz que métodos tradicionais.
  • Descoberta de algoritmos: Ferramentas de IA generativa já conseguem sugerir trechos de código em linguagens como Qiskit (Python) ou Cirq para resolver problemas específicos de química quântica ou otimização logística.
  • Compilação adaptativa: A IA ajusta o código quântico se baseando nas características específicas de cada processador (topologia de qubits), garantindo que a execução seja feita com a menor taxa de erro possível.

Repositórios e conteúdos abertos:

Existem bibliotecas e comunidades sólidas que reúnem esse conhecimento:

RecursoDescrição
Qiskit (IBM)Principal framework em Python. Possui vasta documentação e integração com o IBM Quantum Lab, onde IAs auxiliam na transpilação de circuitos.
TensorFlow Quantum (Google)Focado em modelos híbridos de IA quântica-clássica. Excelente para treinar modelos de Machine Learning Quântico.
Pennylane (Xanadu)Biblioteca aberta voltada para programação quântica diferenciável, muito utilizada para integrar IA com hardware quântico.
Awesome quantum machine learningRepositório no GitHub que compila artigos, códigos e projetos sobre o uso de IA no universo quântico.

A tendência é que os assistentes de codificação, como o GitHub Copilot e o Gemini, tornem-se ainda mais precisos em sugerir algoritmos quânticos prontos para execução em nuvem.

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