Pesquisas de estudantes de Engenharia de Computação do campus Petrópolis ganham destaque na área de ciência quântica

Estudantes de Engenharia de Computação do Cefet/RJ Petrópolis (atual UFCIRJ) tiveram trabalhos publicados na área de ciência quântica. Andrias Cordeiro e Gabriel Azevedo apresentaram seus artigos no Congresso Brasileiro de Ciências e Tecnologias Quânticas (CBCTQ 2026), realizado entre 21 e 25 de setembro, em  Niterói (RJ). Andrias também teve uma publicação na revista científica internacional Quantum Reports, editada pela  Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), da Suiça.

Intitulado Certified Lower Bounds and Efficient Estimation of Minimum Accuracy in Quantum Kernel Methods, o artigo publicado na Quantum Reports foi desenvolvido em colaboração com pesquisadores do Cefet/RJ (Demerson Gonçalves, João Dias e Pedro Lugão), do Instituto Militar de Engenharia (IME), representado por Fernando Moreira, e da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), com Tharso Fernandes.

^{Andrias durante o Congresso Brasileiro de Ciências e Tecnologias Quânticas.}  

No CBCTQ, Andrias apresentou o artigo ZX-Based Gradient-Variance Evaluation in Hamiltonian Variational Ansatz Circuits, em coautoria com os professores Demerson Gonçalves e Eduardo Silva, do campus Petrópolis. Já o trabalho de Gabriel, intitulado Quantum Kernels with Reduced-Dimensional Inputs for Gram-Point Offsets of Riemann Zeta Zeros, foi desenvolvido em parceria com Demerson Gonçalves e Tharso Fernandes, da UFES.

Andrias destacou que fazer pesquisa é uma experiência muito estimulante e desafiadora e que tem interesse em continuar atuando na área. O estudante também ressaltou o papel do Cefet/RJ em sua aproximação com o meio científico e a satisfação de ver seu trabalho reconhecido.

“Ter a oportunidade de publicar mais um artigo e apresentar nosso trabalho em um congresso nacional é muito gratificante, principalmente por perceber que aquilo que começamos estudando e desenvolvendo dentro da instituição pode alcançar outros pesquisadores e contribuir para discussões científicas mais amplas”, declarou Andrias.

^{Participação de Gabriel Azevedo no CBCTQ 2026.}

Gabriel Azevedo também destacou a participação no CBCTQ e a apresentação do trabalho como experiências enriquecedoras, tanto no âmbito acadêmico quanto no pessoal. “Durante a pesquisa, tive a oportunidade de aprofundar diversos conceitos estudados ao longo da graduação, além de explorar temas mais avançados, geralmente abordados em cursos de pós-graduação”, afirmou.

·        Saiba mais sobre os artigos

ZX-Based Gradient-Variance Evaluation in Hamiltonian Variational Ansatz Circuits - Andrias Cordeiro

O artigo investiga um dos desafios da computação quântica: a dificuldade de treinar determinados circuitos quânticos devido ao fenômeno conhecido como barren plateau, em que os gradientes — sinais matemáticos que orientam o ajuste dos parâmetros — se tornam muito pequenos, dificultando a otimização.

Para estudar esse problema, o trabalho utiliza o cálculo ZX, uma ferramenta matemática baseada em diagramas, na análise de circuitos da arquitetura Hamiltonian Variational Ansatz (HVA). Os resultados mostram que o comportamento dos gradientes varia conforme a grandeza física avaliada, podendo permanecer significativos ou se tornar praticamente nulos.

Quantum Kernels with Reduced-Dimensional Inputs for Gram-Point Offsets of Riemann Zeta Zeros – Gabriel Azevedo

O trabalho investiga a previsão dos deslocamentos entre os pontos de Gram e os zeros não triviais da função zeta de Riemann, utilizando regressão baseada em kernels quânticos. Partindo de 94 variáveis candidatas, foi aplicada uma estratégia de seleção de características por agregação de rankings, reduzindo a dimensionalidade para, no máximo, 10 características. A pesquisa compara um kernel clássico gaussiano RBF com quatro kernels quânticos: dois baseados em codificações heurísticas (Biaxial Entangled e Spectral Harmonic) e dois baseados em operadores de Pauli (Zeta-Phase e Standard Pauli). 

Na comparação controlada entre os modelos baseados em Pauli, o Zeta-Phase apresentou uma redução do RMSE de até 2,5 vezes em relação ao Standard Pauli, utilizando a mesma arquitetura de circuito. Os resultados sugerem que a seleção de características permite obter representações compactas e que a escolha do mapeamento dos dados pode influenciar o desempenho dos kernels quânticos.

Certified Lower Bounds and Efficient Estimation of Minimum Accuracy in Quantum Kernel Methods – Andrias Cordeiro

O artigo propõe uma forma mais eficiente de avaliar algoritmos de classificação que utilizam circuitos quânticos, aplicados ao aprendizado de máquina, sem a necessidade de realizar todo o treinamento. Para isso, combina uma abordagem matemática com técnicas estatísticas de Monte Carlo.

Nos experimentos, o método reduziu significativamente o número de cálculos, alcançando ganhos de velocidade de aproximadamente 27 a 68 vezes em comparação com a avaliação convencional, mantendo garantias matemáticas sobre os resultados.