Teorema de Margolus–Levitin

O Teorema de Margolus–Levitin, nomeado assim por Norman Margolus e Lev B. Levitin, indica um limite fundamental para a computação quântica (estritamente falando, para todas as formas de computação). A taxa de processamento não pode ser maior que 6 × 10 33 {\textstyle 6\times 10^{33}} operações por segundo por joule de energia. Apresentando a cota para um bit:

Um sistema quântico de energia E precisa ao menos um tempo de h 4 E {\displaystyle {\frac {h}{4E}}} para ir de um estado a outro ortogonal, onde h = 6.626 × 10 − 34 J ⋅ s {\textstyle h=6.626\times 10^{-34}J\cdot s} é a constante de Planck e E é a energia média.

O teorema também é de interesse fora do campo da computação quântica, p. ex. relaciona-se com o princípio holográfico, a física digital, a realidade simulada, a hipótese do universo matemático e o pancomputacionalismo.

Ver também

  • Lei de Koomey
  • Lei de Moore
  • Hipótese do universo matemático

Referências

  • Norman Margolus, Lev B. Levitin (1998). «The maximum speed of dynamical evolution». Physica D. 120: 188–195. Bibcode:1998PhyD..120..188M. arXiv:quant-ph/9710043Acessível livremente. doi:10.1016/S0167-2789(98)00054-2  !CS1 manut: Usa parâmetro autores (link)
  • Seth Lloyd and E. Jack Ng, "Black Hole Computers", Scientific American (November, 2004), pg. 53-61.
  • A 2002 MIT presentation on the quantum speed limit (PDF).
  • Jordan, Stephen P. (2017). «Fast quantum computation at arbitrarily low energy» (PDF). Phys. Rev. A. 95. 032305 páginas. arXiv:1701.01175Acessível livremente 
  • Sinitsyn, Nikolai A. (2017). «Is there a quantum limit on speed of computation?» (PDF). arXiv:1701.05550Acessível livremente .