A computação quântica adiabática tem sua pedra angular no teorema adiabático, cuja eficiência está relacionada tradicionalmente à proporção da variação temporal do Hamiltoniano que descreve o sistema e o gap mínimo entre o estado fundamental e o primeiro excitado. Normalmente, esse gap tende a diminuir quando aumenta o número de recursos (bit quântico: qubit) de um processador quântico, exigindo dessa maneira variações lentas do Hamiltoniano para assim garantir uma dinâmica adiabática. Entre os candidatos para a sua implementação física, estão os qubits baseados em circuitos supercondutores os quais têm um grande potencial, por causa de seu alto controle e escalabilidade promissora. No entanto, quando esses qubits são implementados, eles têm uma fonte intrínseca de ruído devido a erros de fabricação, que não podem ser desprezados. Por isso, nesta tese nós estudamos como os efeitos causados pelas flutuações dos parâmetros físicos do qubit afetam o comportamento da fidelidade da computação, realizando com esse propósito a simulação da dinâmica de cadeias de spin pequenas desordenadas. A partir do análise exaustivo desse estúdio foi possível propor uma estratégia que permite aumentar a fidelidade considerando um sistema ruidoso. Por outro lado, motivados pelo interesse de obter critérios suficientes e necessários para satisfazer uma computação quântica adiabática e pelo fato que ainda não existe uma condição de adiabaticidade geral apesar de existir inúmeras propostas, nós apresentamos um novo critério que manifesta suficiência para sistemas mais gerais e finalmente apresentamos evidências de que tal condição seria um quantificador consistente. / Adiabatic quantum computation has its cornerstone in the adiabatic theorem, whose efficiency is traditionally related to the ratio of the Hamiltonian temporal variation that describes the system and the minimum gap between the ground state and the first excited state. Usually, this gap tends to decrease when the number of quantum resources (quantum bit: qubit) of a quantum processor increases, thus it requires slow variations of the Hamiltonian to ensure an adiabatic dynamic. Among the candidates for its physical implementation are the qubits superconducting circuit-based which have great potential because of their high control and promising scalability. However, when these qubits are implemented, they have an intrinsic source of noise due to manufacturing errors that can not be despised. Therefore, in this thesis we study how the effects caused by the fluctuations of the physical parameters of the qubit affect the behavior of the fidelity of the computation, accomplishing with this purpose the simulation of the dynamics of small disordered spin chains. From the exhaustive analysis of this studio, it was possible to propose a strategy that allows to increase the fidelity considering a noisy system. On the other hand, motivated by the interest of obtaining sufficient and necessary criteria to satisfy an adiabatic quantum computation and the fact that there is still no general adiabaticity condition despite there being numerous proposals, we present a new criterion that manifests sufficiency for more general systems and we finally presented evidence that such a condition would be a consistent quantifier.

In the research field of spintronics, it is essential to have a deep understanding of the relaxation mechanisms of the spin degree of freedom. To this end, we study the spin relaxation in semiconductor nanostructures with spin-orbit interaction. First we analyze the spin decay and dephasing in graphene quantum dots within the framework of the Bloch-Redfield theory. We consider a gate-tunable circular graphene quantum dot where the intrinsic and Rashba spin-orbit interactions are operative. We derive an effective Hamiltonian via the Schrieffer-Wolff transformation describing the coupling of the electron spin to potential fluctuations generated by the lattice vibrations. The spin relaxation occurs with energy relaxation provided by the electron-phonon coupling and the spin-flip transition assisted by spin-orbit interactions. We predict a minimum of the spin relaxation time T1 as a function of the external magnetic field Bext caused by the Rashba spin-orbit coupling-induced anticrossing of opposite spin states. By constrast, the intrinsic spin-orbit interaction leads to monotonic behavior of T1 with Bext due to direct spin-phonon coupling. We also demonstrate that the spin decoherence time T2 = 2T1 in graphene is dominated by relaxation processes up to leading order in the spin-orbit interaction and the electron-phonon coupling mechanisms. Secondly, we develop a numerical model to account for the D´yakonov-Perel spin relaxation mechanism in multisubband quantum wires. We consider the elastic spin-conserving scattering events in the time-evolution operator and then evaluate the time-dependent expectation value of the spin operators. After averaging these results over an ensemble, we can extract the spin relaxation time as a function of Bext. We observe a non-monotonic behavior for the spin relaxation time with Bext aligned perpendicularly to the quantum wire. This effect is called ballistic spin resonance. In our model, the ballistic spin resonance occurs near the subband anticrossing induced by the subband-spin mixing spin-orbit interaction term. In systems with weak spin-orbit coupling strenghts, no spin resonance is observed when Bext is parallel to the channel. Nevertheless, we also predict the emergence of anomalous resonances plateaus in systems with strong spin-orbit couplings even when Bext is aligned with the quantum wire. Finally, we predict the emergence of a robust spin-density helical crossed pattern in two-dimensional electron gas with Rashba α and Dresselhaus β spin-orbit couplings. This pattern arises in a quantum well with two occupied subbands when the spin-orbit coupling strenghts are tuned to have equal absolute strengths but opposite signs, e.g., α1 = +β1 e α2 = −β2 for the first v = 1 and second v = 2 subbands. We named this novel pattern as crossed persistent spin helices. We analyze the spin-charge coupled diffusion equations in order to investigate the lifetime of the crossed persistent spin helices and the feasibility of probing the crossed persistent spin helix mode. We also study the inteband spin-orbit interaction effects on the crossed persistent spin helices, energy anticrossings and spin textures induced by the interband spin-orbit coupling / No campo de pesquisa denominado spintrônica é de fundamental importância o entendimento dos mecanismos de relaxação de spin. A fim de contribuir com esse objetivo, estudamos a relaxação de spin em nanoestruturas semicondutoras na presença da interação spin-órbita. Primeiramente, analisamos o decaimento e defasamento do spin eletrônico em pontos quânticos formados no grafeno usando a teoria de Bloch-Redfield. Consideramos um ponto quântico circular com as interações spin-órbita intrínseca e de Rashba. A relaxação de spin ocorre via relaxacação de energia pela interação elétron-fônon acompanhado do mecanismo de spin-flip auxiliado pela interação spin-órbita. Previmos a presença de um mínimo no tempo de relaxação de spin T1 em função do campo magnético externo Bext causado pelo acoplamento spin-órbita de Rashba que por sua vez leva a cruzamento evitado de níveis de energia com spins opostos. Em contraste, a interação spin-órbita intrínseca gera um comportamento monotônico de T1 com Bext devido ao acoplamento direto spin-fônon. Demonstramos também que o tempo de decoerência de spin T2 = 2T1 é dominado por contribuições dos mecanismos de relaxação em primeira ordem na interação spin-órbita e na interação elétron-fônon. Desenvolvemos também um modelo numérico que leva em conta o mecanismo de relaxação de spin de D´yakonov-Perel em fios quânticos com múltiplas subbandas. Consideramos espalhamentos elásticos, que conservam a orientação do spin, no operador evolução temporal. Em seguida, calculamos o valor esperado dos operadores de spin dependentes do tempo para um ensemble de elétrons. Por fim, extraímos o tempo de relaxação de spin em função do campo magnético externo Bext. Observamos um comportamento não-monotônico da relaxação de spin para um campo Bext alinhado perpendicularmente ao fio quântico. Em sistemas com acoplamento spin-órbita fracos, nenhuma ressonância de spin é encontrada quando Bext está alinhado paralelamento ao fio quântico. No entanto, previmos o aparecimento de ressonâncias de spin anômalas em sistemas com forte acoplamento spin-órbita mesmo quando Bext está alinhado ao canal balístico. Por fim, estudamos a formação de uma densidade de spin helicoidal cruzada e robusta contra espalhamento por impurezas em um gás bi-dimensional de elétrons na presença das interações spin-órbita de Rashba α and Dresselhaus β. Generalizamos o efeito previsto para um poço quântico com uma subbanda para duas subbandas ocupadas quando as interações spin-órbita assumem o mesmo valor em intensidade mas sinais opostos, e.g., α1 = +β1 e α2 = −β2 para a primeira v = 1 e segunda v = 2 subbandas. Denominamos esse novo padrão de helicóides de spin persistentes e cruzadas. Analisamos as equações de difusão com carga e spin acoplados com o intuito de investigarmos o tempo de vida das densidades de spin helicoidais cruzadas e a possibilidade de medi-las com os experimentos atuais. Estudamos também o efeito da interação spin-órbita interbanda na relaxação dos modos helicoidais de spin, espectro de energia com cruzamentos evitados e texturas de spin

Computaçãao quântica pode ser entendida como transformação da informação codificada no estado de um sistema físico quântico. A idéia básica da computação quântica é codificar dados utilizando bits quânticos (qubits). Diferentemente do bit clássico, o qubit pode existir em uma superposição dos seus estados básicos permitindo o “paralelismo quântico”, o qual é uma característica importante da computação quântica visto que pode aumentar consideravelmente a velocidade de processamento dos algoritmos. Entretanto, tipos de dados quânticos são bastante poderosos não somente por causa da superposição de estados. Existem outras propriedades ímpares como medida e emaranhamento. Nesta tese, nós discutimos que um modelo realístico para computações quânticas deve ser geral com respeito a medidas, e completo com respeito a comunicação entre o mundo quântico e o mundo clássico. Nós, então, explicamos e estruturamos computações quânticas gerais e completas em Haskell utilizando construções conhecidas da área de semântica e linguagens de programação clássicas, como mônadas e setas. Em mais detalhes, esta tese se concentra nas seguintes contribuições. Mônadas e Setas. Paralelismo quântico, emaranhamento e medida quântica certamente vão além do escopo de linguagens funcionais “puras”. Nós mostramos que o paralelismo quântico pode ser modelado utilizando-se uma pequena generalização de mônadas, chamada mônadas indexadas ou estruturas Kleisli. Além disso, nós mostramos que a medida quântica pode ser explicada utilizando-se uma generalização mais radical de mônadas, as assim chamadas setas, mais especificamente, setas indexadas, as quais definimos nesta tese. Este resultado conecta características quânticas “genéricas” e “completas” `a construções semânticas de linguagens de programação bem fundamentadas. Entendendo as Interpretações da Mecânica Quântica como Efeitos Computacionais. Em um experimento hipotético, Einstein, Podolsky e Rosen demonstraram algumas consequências contra-intuitivas da mecânica quântica. A idéia básica é que duas partículas parecem sempre comunicar alguma informação mesmo estando separadas por uma distância arbitrariamente grande. Existe muito debate e muitos artigos sobre esse tópico, mas é interessante notar que, como proposto por Amr Sabry, essas características estranhas podem ser essencialmente modeladas por atribuições a variáveis globais. Baseados nesta idéia nós modelamos este comportamento estranho utilizando noções gerais de efeitos computacionais incorporados nas noções de mônadas e setas. Provando Propriedades de Programas Quânticos Utilizando Leis Algébricas. Nós desenvolvemos um trabalho preliminar para fazer provas equacionais sobre algoritmos quânticos escritos em uma sublinguagem pura de uma linguagem de programação funcional quântica, chamada QML. / Quantum computation can be understood as transformation of information encoded in the state of a quantum physical system. The basic idea behind quantum computation is to encode data using quantum bits (qubits). Differently from the classical bit, the qubit can be in a superposition of basic states leading to “quantum parallelism”, which is an important characteristic of quantum computation since it can greatly increase the speed processing of algorithms. However, quantum data types are computationally very powerful not only due to superposition. There are other odd properties like measurement and entangled. In this thesis we argue that a realistic model for quantum computations should be general with respect to measurements, and complete with respect to the information flow between the quantum and classical worlds. We thus explain and structure general and complete quantum programming in Haskell using well known constructions from classical semantics and programming languages, like monads and arrows. In more detail, this thesis focuses on the following contributions. Monads and Arrows. Quantum parallelism, entanglement, and measurement certainly go beyond “pure” functional programming. We have shown that quantum parallelism can be modelled using a slightly generalisation of monads called indexed monads, or Kleisli structures. We have also build on this insight and showed that quantum measurement can be explained using a more radical generalisation of monads, the so-called arrows, more specifically, indexed arrows, which we define in this thesis. This result connects “generic” and “complete” quantum features to well-founded semantics constructions and programming languages. Understanding of Interpretations of QuantumMechanics as Computational Effects. In a thought experiment, Einsten, Podolsky, and Rosen demonstrate some counter-intuitive consequences of quantum mechanics. The basic idea is that two entangled particles appear to always communicate some information even when they are separated by arbitrarily large distances. There has been endless debate and papers on this topic, but it is interesting that, as proposed by Amr Sabry, this strangeness can be essentially modelled by assignments to global variables. We build on that, and model this strangeness using the general notions of computational effects embodied in monads and arrows. Reasoning about Quantum Programs Using Algebraic Laws. We have developed a preliminary work to do equational reasoning about quantum algorithms written in a pure sublanguage of a functional quantum programming language, called QML.

Orientador: Carlile Campos Lavor / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-08T22:21:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_LeandroBezerrade_M.pdf: 2935219 bytes, checksum: 44ab53f3f917eeeb707d820048631f0d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho, usando conceitos de álgebra linear e de operações quânticas, obtemos algumas propriedades de ruído quântico (para o caso particular de um q-bit), a fim de apresentar uma interpretação geométrica dos diferentes ruídos em canais quânticos, cujo processo é fundamental para a compreensão do processamento da informação quântica / Abstract: In this work, using concepts of linear algebra and quantum operations, we obtain some properties of quantum noise (for the one qubit case), in order to present a geometrical interpretation of different noises in quantum channels, which process is fundamental to the comprehension of the quantum information processing / Mestrado / Computação Quantica / Mestre em Matemática

Orientador: Walter Alexandre Carnielli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciencias Humanas / Made available in DSpace on 2018-08-14T17:27:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Agudelo_JuanCarlosAgudelo_D.pdf: 1223911 bytes, checksum: 92e4a3e06e1921aefd3476374d0726f2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho levantamos, e investigamos do ponto de vista conceitual, evidências de que a complexidade algorítmica pode ser vista como relativa à lógica. Propomos, para tanto, novos modelos de computação fundados sobre lógicas não-clássicas, estudando suas características quanto à expressabilidade computacional e eficiência. A partir desta visão, sugerimos um novo caminho para estudar a eficiência dos modelos de computação quântica, enfatizando a análise de uma lógica subjacente a tais modelos. O conteúdo da tese está estruturado da seguinte maneira: no primeiro capítulo apresentamos uma análise conceitual da noção de 'computação', indicando como este conceito tem mudado desde os trabalhos fundacionais da década de 1930, e discutindo se o conceito deve ser considerado como puramente físico, puramente lógicomatemático ou uma combinação de ambos. O Capítulo 2 introduz duas versões de 'máquinas de Turing paraconsistentes', usando sistemas lógicos diferentes e obtendo modelos com diferentes poderes computacionais (quanto à eficiência); tal resultado constitui uma primeira evidência a favor da relatividade lógica da computação que queremos defender. Outra evidência na mesma direção é apresentada no Capitulo 3, através da generalização dos circuitos booleanos para lógicas não-clássicas, em particular para a lógica paraconsistente mbC e para a lógica modal S5, e da análise do poder computacional de tais generalizações. O Capítulo 4 consiste numa introdução à computação quântica, para logo (no Capítulo 5) estabelecer algumas relações entre modelos de computação quântica e modelos de computação paraconsistente, de maneira a propor uma interpretação lógica dos modelos quânticos. No capítulo final (Capítulo 6) descrevemos várias relações entre mecânica quântica e lógica paraix consistente, relações estas que sugerem potencialidades com alto grau de relevância a respeito da abordagem paraconsistente dos fenômenos computacionais quânticos e que incitam a continuar explorando esta alternativa. / Abstract: This work provides evidences to view computational complexity as logic-relative, by introducing new models of computation through non-classical logics and by studying their features with respect to computational expressivity and efficiency. From this point of view, we suggest a new way to study the efficiency of quantum computational models consisting in the analysis of an underlying logic. The contents of the thesis is structured in the following way: the first chapter presents a conceptual analysis of the notion of 'computation', showing how this concept evolved since the decade of 1930 and discussing whether it can be considered a pure physical or a pure logic-mathematical concept, or a combination of both paradigms. Chapter 2 introduces two versions of 'paraconsistent Turing machines', by considering different logic systems and obtaining models with different computational capabilities (with respect to efficiency); such a result constitute a first evidence in favor of the logical relativity of computation that we are defending here. Another evidence in the same direction is presented in Chapter 3 through a generalization of boolean circuits to non-classical logics, particularly for the paraconsistent logic mbC and for the modal logic S5, and by analyzing the computational power of such generalizations. Chapter 4 consists in an introduction to quantum computation. This is used in Chapter 5 to establish some relationships between quantum and paraconsistent models of computation, in order to propose a logic interpretation of quantum models. The final chapter (Chapter 6) describes several connections between quantum mechanics and paraconsistent logic; such relationship suggests highly relevant potentialities in favor of the paraconsistent approach to quantum computation phenomena encouraging to continue exploring this alternative. / Doutorado / Logica / Doutor em Filosofia

Orientador: Carlile Campos Lavor / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-11T07:27:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_RafaelSantosdeOliveira_M.pdf: 2108746 bytes, checksum: 26f9217f1127ef34f9a7ae1692c995b8 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O Algoritmo de Grover é um algoritmo quântico de busca em um conjunto desordenado. Com o uso de propriedades da mecânica quântica, ele apresenta um ganho quadrático em relação a um algoritmo clássico. Neste trabalho, apresentamos uma outra visão deste algoritmo, através da Álgebra Geométrica, motivados pela interpretação geométrica dos operadores, e verificamos que é possível escrevê-lo com uma nova linguagem, e ainda apresentar uma expressão mais simples para o operador de Grover (G) além de expressões gerais para estados resultantes de aplicações sucessivas deste operador / Abstract: Grover¿s algorithm is a quantum algorithm for searching in unstructured databases. Due to the properties of quantum mechanics, it provides a quadratic speedup over their classical counterparts. Using the Geometric Algebra, we present a new way to understand and simplify the operators of Grover¿s algorithm / Mestrado / Computação Quantica / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Arnaldo Vieira Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T06:09:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grilo_AlexBredariol_M.pdf: 1279418 bytes, checksum: 80f0b105ffcfb57f6e43c530b32cb7a9 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A Computação Quântica é um tópico relativamente recente e pouco conhecido, principalmente no meio da Computação. Seu estudo surgiu na tentativa de físicos simularem sistemas regidos pela Mecânica Quântica por computadores clássicos, o que se conjecturou inviável. Portanto, um novo modelo computacional que utiliza a estrutura quântica da matéria para computar foi teorizado para suprir estas deficiências. Este trabalho tem como objetivo principal estudar as influências da Computação Quântica na Teoria da Computação. Para atingir tal objetivo, primeiramente são expostos os conhecimentos básicos da Mecânica Quântica através de uma linguagem voltada para Teóricos de Computação sem conhecimento prévio na área, de forma a remover a barreira inicial sobre o tema. Em seguida, serão apresentadas inovações na área da Teoria de Computação oriundas da Computação Quântica. Começaremos com os principais Algoritmos Quânticos desenvolvidos até hoje, que foram os primeiros passos para demonstrar a possível superioridade computacional do novo modelo. Dentre estes algoritmos, apresentaremos o famoso Algoritmo de Shor, que fatora números em tempo polinomial. Adicionalmente, neste trabalho foram estudados tópicos mais avançados e atuais em Computabilidade e Complexidade Quânticas. Sobre Autômatos Quânticos, foram estudados aspectos de um modelo que mistura estados clássicos e quânticos, focando na comparação do poder computacional em relação aos Autômatos Finitos Clássicos. Do ponto de vista de Classes de Complexidade, será abordada a questão se em linguagens da classe QMA, o análogo quântico da classe NP, consegue-se atingir probabilidade de erro nulo na aceitação de instâncias positivas / Abstract: Quantum Computing is a relatively new area and it is not well known, mainly among Computer Scientists. It has emerged while physicists tried to simulate Quantum Systems with classical computers efficiently, which has been conjectured impossible. Then, a new computational model that uses the quantum structure of matter to perform computations has been theorized in order to perform these operations. We intend in this work to study the influences of Quantum Computing in Theoretical Computer Science. In order to achieve this goal, we start by presenting the basics of Quantum Computing to Theoretical Computer Science readers with no previous knowledge in this area, removing any initial barriers for a clean understanding of the topic. We will then follow by showing innovations in Theoretical Computer Science introduced by Quantum Computation. We start by showing the main Quantum Algorithms, that exemplify advantages of the new computational model. Among these algorithms, we will present the Shor Algorithm that factors numbers in polynomial time. We follow with more advanced topics in Quantum Computability and Complexity. We study Quantum Finite Automata Models that work with quantum and classical states, focusing on comparing their computational power with Deterministic Finite Automata. In Complexity Theory, we study the question if for languages in QMA, the quantum analogue of NP, zero probability error can be achieved in yes-instances / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Usamos um modelo exatamente solúvel para calcular a dinâmica da fidelidade de uma computação baseada em medidas projetivas cujo sistema interage com um meio ambiente comum que insere erros de fase. Mostramos que a fidelidade do estado de Cluster canônico oscila como função do tempo e, como consequência, a computação quântica baseada em medidas projetivas pode apresentar melhores resultados computacionais mesmo para um conjunto sequencial de medidas lentas. Além disso, apresentamos uma condição necessária para que a dinâmica da fidelidade de um estado quântico geral apresente um comportamento não-monotônico. / We use an exact solvable model to calculate the gate fidelity dynamics of a measurement-based quantum computation that interacts with a common dephasing environment. We show that the fidelity of the canonical cluster state oscillates as a function of time and, as a consequence, the measurement-based quantum computer can give better computational results even for a set of slow measurement sequences. Furthermore, we present a necessary condition to the fidelity dynamics of a general quantum state presents a non-monotonical shape.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gustavo Uhdre.pdf: 2107286 bytes, checksum: 7ad35f5b79eaca9ffa73277e4eda912d (MD5) Previous issue date: 2017-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aims to compare the eficiency between two alternative ways of performing quantum computing protocols. The one is called adiabatic quantum computation, which is to realize through the concepts of the adiabatic theorem. The second is called nonadiabatic quantum computation, which is performed through ideas of dynamic invariants. These protocols will be presented in a theoretical context of Nuclear Magnetic Resonance, without the experimental realization. / Este trabalho tem como objetivo comparar a eficiência entre duas maneiras alternativas de realizar protocolos de computação quântica. A primeira, é chamada de computação quântica adiabática, que é realizada através dos conceitos do teorema adiabático. A segunda, é chamada de computação quântica não adiabática, que é realizada através das ideias de invariantes dinâmicos. Esses protocolos serão apresentados em um contexto teórico de Ressonância Magnética Nuclear, sem a realização experimental.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-02-08T13:00:48Z No. of bitstreams: 1 Mouglas Eugenio Nasario Gomes.pdf: 2441879 bytes, checksum: 71064821936a79cf37326006ed006c46 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T13:00:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mouglas Eugenio Nasario Gomes.pdf: 2441879 bytes, checksum: 71064821936a79cf37326006ed006c46 (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents the LinDCQ tool — a description language and programming quantum circuits — which enables the creation of quantum circuits with calculus of operations performed in parallel on the GPU, using JOCL. The tool also allows the generation of graphically circuit. Used as a mechanism to generate grammars of languages and automata as language recognizer and the regular expression engine. In this context a discussion of the phases of compilers and on quantum computation is presented as well as an explanation of the main technologies used for the development of quantum circuits. LinDCQ The tool consists of: grammar in BNF form (Backus-Naur-Form), the compiler verifies that the incidence of errors in the code to be executed, a graphical interface to facilitate the programming features that allow the construction of the circuit graphically and parallel algorithms JOCL to perform operations that require greater computational cost in the GPU. At the end of an experiment is performed in order to assess the usability of the tool, to thereby ensure a higher level of user acceptance, facilitating interaction thereof with the tool developed in this work. / Este trabalho apresenta a ferramenta LinDCQ - uma linguagem de descrição e programação de circuitos quânticos — a qual possibilita a criação de circuitos quânticos com cálculo das operações realizados de forma paralela na GPU, utilizando JOCL. A ferramenta também permite a geração do circuito de forma gráfica. Utiliza gramáticas como mecanismo na geração de linguagens e autômatos como mecanismo reconhecedor de linguagens e de expressões regulares. Nesse contexto é apresentada uma discussão sobre as fases dos compiladores e sobre a computação quântica, assim como uma explanação sobre as principais tecnologias utilizadas para o desenvolvimento de circuitos quânticos. A ferramenta LinDCQ é composta de: gramática no formato BNF (Backus-Naur-Form), compilador que verifica a incidência de erros no código a ser executado, de uma interface gráfica com características facilitadoras à programação que permite a construção do circuito de forma gráfica e de algoritmos paralelos em JOCL para executar as operações que requerem maior custo computacional na GPU. Ao final é realizado um experimento com o intuito de aferir a usabilidade da ferramenta, para, deste modo, garantir um maior um nível de aceitação do usuário, facilitando a interação do mesmo com a ferramenta desenvolvida nesta dissertação.