É um simulador de circuitos quânticos para aprender computação quântica a brincar, sem instalar nada e 100% no teu navegador. Montas um circuito com portas e vês em direto a sobreposição, o entrelaçamento e a medição. Simula até 4 qubits por vetor de estado: guarda as 2ⁿ amplitudes e manipula-as todas ao mesmo tempo. É exato mas educativo (poucos qubits), não um computador quântico real.
1. Escolhe quantos Qubits (de 1 a 4). Todos arrancam em |0⟩.
2. Marca o qubit Alvo sobre o qual atuará a porta (e o Controlo / Controlo 2 para as portas de vários qubits).
3. Clica numa porta em «Adicionar porta»: adiciona-se ao final do circuito, que se desenha da esquerda para a direita.
4. À direita recalcula-se instantaneamente o estado, as esferas de Bloch e, ao clicar em Medir, o histograma.
5. Desfazer tira a última porta; Limpar esvazia o circuito. Ou carrega uma Demo de exemplo.
Um bit clássico é 0 ou 1. Um qubit pode estar em sobreposição de ambos ao mesmo tempo, descrito por duas amplitudes (números complexos): uma para |0⟩ e outra para |1⟩.
• A probabilidade de cada resultado é a amplitude ao quadrado; todas somam 100%.
• Com n qubits há 2ⁿ estados base (|00⟩, |01⟩, |10⟩, |11⟩…) e o simulador gere as 2ⁿ amplitudes ao mesmo tempo.
• Convenção deste simulador: o qubit 0 é o mais à esquerda em cada estado |q0 q1 …⟩.
Atuam sobre o qubit Alvo. Todas são reversíveis (rotações do estado):
• H (Hadamard) — cria sobreposição: leva |0⟩ para metade |0⟩ e metade |1⟩ (50%/50%). É a porta chave para começar quase tudo.
• X (Pauli-X) — é o NOT quântico: troca |0⟩↔|1⟩.
• Y (Pauli-Y) — inverte o bit e adiciona-lhe uma fase (meia volta em torno do eixo Y da esfera).
• Z (Pauli-Z) — deixa |0⟩ igual e muda o sinal de |1⟩ (fase); sozinha não altera as probabilidades.
• S — quarto de volta de fase: |1⟩ → i·|1⟩ (meia Z).
• T — oitavo de volta de fase (meia S). As fases não se veem nas barras, mas mudam o resultado ao combiná-las com H.
Precisam de um qubit de Controlo: só atuam se o controlo estiver a |1⟩.
• CNOT (controlo→alvo) — aplica X (NOT) ao alvo quando o controlo é 1. É a porta que entrelaça.
• CZ — aplica Z (mudança de fase) quando o controlo é 1; muda o sinal do estado |11⟩. É simétrica (tanto faz qual é o controlo).
• SWAP — troca o estado de dois qubits.
• Toffoli (CCX, aparece com 3+ qubits) — X sobre o alvo só se os seus dois controlos estiverem a 1. É um NOT duplamente controlado e basta para construir qualquer lógica clássica reversível.
Entrelaçar dois qubits deixa-os correlacionados: as suas medições relacionam-se mesmo que os separes. A receita típica: um H num qubit e depois um CNOT para outro (é justamente a demo Bell).
• Sinal visual: a seta da esfera de Bloch encolhe para o centro — o qubit deixa de ter estado próprio e só existe em conjunto.
• Em Bell, ao medir só saem 00 e 11, nunca 01 nem 10: essa é a correlação quântica.
Ao medir, a sobreposição colapsa para um único resultado (0 ou 1 por qubit), ao acaso e com probabilidade = amplitude².
• O botão Medir (200 vezes) simula 200 lançamentos e desenha um histograma: verás as contagens aproximarem-se das probabilidades do estado.
• O acaso está semeado (reprodutível): com o mesmo circuito obténs o mesmo histograma.
• Mudar o circuito (adicionar ou tirar portas) apaga as medições anteriores.
Três leituras do estado, à direita:
• Estado — uma barra por cada resultado |…⟩ com a sua probabilidade (%) e a sua amplitude (parte real e, se houver, imaginária como …i). Os estados a 0% aparecem apagados.
• Esfera de Bloch por qubit — o estado de cada qubit como uma seta: em cima = |0⟩, em baixo = |1⟩, para os lados = sobreposição. Se houver entrelaçamento, a seta encolhe.
• Histograma de medições — aparece ao clicar em Medir: contagens reais de cada resultado nos 200 lançamentos.
Os botões Demo carregam um circuito pronto a explorar:
• Sobreposição — um H em cada qubit: todos os resultados ficam igualmente prováveis (25% cada um com 2 qubits).
• Bell — o entrelaçado mínimo (H + CNOT): só 00 e 11.
• GHZ — entrelaçado de 3 qubits: só 000 e 111.
• Grover — um algoritmo de procura que amplifica o estado |11⟩ até o tornar quase certo. Carrega-os, observa o estado e clica em Medir.
É um simulador clássico do estado quântico (educativo, poucos qubits): com n qubits gere 2ⁿ amplitudes. A medição é probabilística (com semente para reproduzir). Relacionado: Conversor de bases para o mundo clássico dos bits, e Portas lógicas.