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quantum-circuit-builder

A visual drag-and-drop quantum circuit designer that lets you build, simulate, and export quantum algorithms. Place quantum gates like Hadamard, CNOT, and Pauli on qubit wires to create circuits, then run simulations to see probability distributions, Bloch sphere representations, and state vectors in real time.

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O que é isso?

🎯 Dicas do simulador

📚 Glossário

Qubit
O análogo quântico de um bit clássico, capaz de existir em uma superposição de estados |0> e |1> simultaneamente.
Quantum Gate
Uma operação quântica básica que altera o estado de um ou mais qubits, análoga às portas lógicas clássicas, mas operando em superposições quânticas.
Hadamard Gate
Uma porta de qubit único que cria um estado de superposição igual, transformando |0> em (|0>+|1>)/sqrt(2).
CNOT Gate
Uma porta de dois qubits onde o qubit de controle determina se uma operação NOT é aplicada ao qubit de destino.
Bloch Sphere
Uma representação geométrica do espaço de estados de um único qubit, onde qualquer estado puro de qubit pode ser representado como um ponto na superfície da esfera.
State Vector
Uma descrição matemática do estado completo de um sistema quântico, representado como um vetor complexo no espaço de Hilbert.
Measurement
O processo de extração de informações clássicas de um sistema quântico, que colapsa a superposição em um estado definido.
Superposition
A capacidade de um sistema quântico existir em vários estados simultaneamente até ser medido.
Entanglement
Uma correlação quântica onde os estados de dois ou mais qubits estão fundamentalmente ligados, independentemente da separação espacial.
Circuit Depth
O número de etapas de tempo (camadas de portas) em um circuito quântico, com circuitos mais profundos geralmente sendo mais propensos a erros em hardware ruidoso.
OpenQASM
Open Quantum Assembly Language, um formato padrão baseado em texto para descrever circuitos quânticos desenvolvidos pela IBM.
Unitary Operation
Uma operação quântica reversível representada por uma matriz unitária, preservando a probabilidade total dos estados quânticos.
Quantum Register
Uma coleção de qubits que juntos formam a entrada e a saída de um circuito quântico.
Phase
O ângulo complexo associado à amplitude de um estado quântico, que afeta os padrões de interferência, mas não as probabilidades de medição diretamente.
Quantum Parallelism
A capacidade dos computadores quânticos de avaliar uma função em muitas entradas simultaneamente, explorando a superposição.
Decoherence
A perda de coerência quântica devido à interação indesejada com o meio ambiente, fazendo com que os qubits percam sua superposição e emaranhamento.
Bell State
Um estado maximamente emaranhado de dois qubits criado pela aplicação de uma porta Hadamard seguida por uma porta CNOT, um dos quatro possíveis estados maximamente emaranhados.
Toffoli Gate
Uma porta NOT controlada-controlada de três qubits que é universal para computação clássica e útil na correção quântica de erros.
Quantum Interference
O fenômeno onde as amplitudes de probabilidade quântica se combinam construtiva ou destrutivamente, usado para amplificar respostas corretas em algoritmos quânticos.
Ancilla Qubit
Um qubit auxiliar usado em circuitos quânticos como auxiliar para implementação de operações complexas ou correção de erros.

🏆 Figuras-chave

David Deutsch (1985)

Formalizou o conceito de computador quântico universal e modelo de circuito quântico, provando que um computador quântico poderia simular qualquer processo físico

Peter Shor (1994)

Desenvolveu o algoritmo de Shor para fatorar grandes números exponencialmente mais rápido do que qualquer algoritmo clássico conhecido, demonstrando o poder potencial dos circuitos quânticos

John Preskill (2012)

Cunhou o termo 'supremacia quântica' (agora frequentemente chamado de 'vantagem quântica') e desenvolveu a teoria da computação quântica tolerante a falhas com correção quântica de erros

Richard Feynman (1982)

Propôs a ideia de usar sistemas de mecânica quântica para computação, inspirando todo o campo da computação quântica

Lov Grover (1996)

Inventou o algoritmo de busca de Grover, que fornece uma aceleração quadrática para problemas de busca não estruturados usando circuitos quânticos

Charles Bennett (1993)

Co-inventaram protocolos de teletransporte quântico e codificação superdensa, demonstrando o poder dos circuitos quânticos baseados em emaranhamento para comunicação

Adriano Barenco (1995)

Provou que qualquer circuito quântico pode ser decomposto em portas de qubit único e portas CNOT, estabelecendo a universalidade dos conjuntos de portas comuns usados ​​em construtores de circuitos

🎓 Recursos de aprendizagem

💬 Mensagem aos estudantes

{'encouragement': 'Every quantum computing expert started exactly where you are now - curious but uncertain. By dragging your first gate onto a qubit wire, you have already taken a step that most people never take. Quantum computing is not magic reserved for geniuses; it is a skill you can build one gate at a time.', 'reminder': 'Remember that quantum computing is still a young and rapidly evolving field. Even researchers at the top labs are still learning and discovering new things. Your fresh perspective and questions are valuable contributions to this growing community.', 'action': 'Start by building a simple Bell state circuit: place a Hadamard gate on the first qubit, then a CNOT gate connecting the first and second qubits. Run the simulation and observe the entanglement. You have just created one of the most fundamental quantum phenomena!', 'dream': 'We dream of a world where a student in rural Bangladesh, a teenager in the mountains of Peru, or a self-taught programmer in sub-Saharan Africa can all design quantum circuits that push the boundaries of human knowledge. Quantum computing belongs to all of humanity, and tools like this exist to make that dream real.', 'wiaVision': 'WIA Book envisions a future where world-class science education is universally accessible, free, and engaging. Through interactive simulators like the Quantum Circuit Builder, we are building bridges between complex quantum physics and everyday understanding, one learner at a time.'}

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