By kenna hughes-castleberry publicado el 22 de marzo de 2024
El “Journal Club” de IQT es una serie de artículos semanales que analiza un artículo de investigación reciente sobre tecnología cuántica y analiza sus impactos en el ecosistema cuántico. En el artículo de esta semana, publicado en E3S Web de Conferencias, investigadores de Uzbekistán estudian cómo la tecnología cuántica puede afectar a la agricultura, concretamente a la fertilidad de la tierra.
En la agricultura moderna, garantizar la seguridad alimentaria en medio de desafíos como cambio climático y sostenible, La utilización de recursos requiere la integración de tecnologías innovadoras. Uno de esos avances prometedores es la aplicación de tecnologías cuánticas para evaluar la fertilidad del suelo, un factor crítico para optimizar el uso de fertilizantes y la eficiencia agrícola general. Comprender qué tan viable es el suelo puede ayudar a los agricultores a optimizar sus suelos para diferentes cultivos, utilizando fertilizantes u otras enmiendas según el perfil de su suelo.
A estudio reciente ha profundizado en este enfoque futurista empleando cadenas cuánticas variacionales (VQC) para analizar datos de caracterización del suelo. Se utilizó VQC, un método conocido por su eficiencia para resolver problemas de clasificación, para analizar diversas propiedades del suelo, como la densidad, la humedad, los niveles de pH y el contenido de nutrientes, transformando estos datos en estados cuánticos para su posterior análisis.
Bucear en los perfiles del suelo
Para comprender mejor cómo la tecnología cuántica puede afectar la fertilidad del suelo, los investigadores compararon los métodos de clasificación tradicionales, como la máquina de vectores de soporte (SVM), y los resultados de VQC. Los investigadores convirtieron datos de propiedades del suelo en estados cuánticos utilizando diferentes ansatzes (suposiciones o suposiciones iniciales sobre el problema), como ZZFeatureMap y RealAmplitudes. Dividieron los datos en conjuntos de entrenamiento y prueba.
Este proceso permitió el entrenamiento exhaustivo de los modelos con los datos de entrenamiento y luego la evaluación de su desempeño con los datos de prueba. A través de este enfoque innovador, el estudio tuvo como objetivo explorar las ventajas y limitaciones de la utilización de circuitos cuánticos variacionales en la evaluación de la fertilidad del suelo, arrojando luz sobre el potencial para un mayor desarrollo y perfeccionamiento de estos métodos.
Las mayores implicaciones para la agricultura
Aunque están muy extendidos, los métodos tradicionales para evaluar la fertilidad del suelo tienen sus limitaciones, incluidos los altos costos y los retrasos. La computación cuántica, con su capacidad para procesar y analizar datos complejos de manera eficiente, ofrece un nuevo horizonte para la agricultura de precisión. El uso de VQC para evaluar la fertilidad del suelo promete mejorar la velocidad y precisión de estas evaluaciones. Abre la puerta a soluciones innovadoras para los desafíos que enfrenta el sector agrícola hoy en día.
Este estudio sirve como un paso fundamental hacia la realización del potencial de las tecnologías cuánticas en la agricultura, destacando la necesidad de investigación y desarrollo continuos en este apasionante campo. Con la capacidad de la computación cuántica para revolucionar el análisis de datos, el futuro de la agricultura podría ver un cambio significativo hacia prácticas más sostenibles y eficientes, contribuyendo en última instancia a la seguridad alimentaria mundial y la gestión sostenible de los recursos agrícolas.
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- Fuente: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-quantum-technologies-in-agriculture-looking-at-land-fertility/
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- A través de esta formación, el personal docente y administrativo de escuelas y universidades estará preparado para manejar los recursos disponibles que derivan de la diversidad cultural de sus estudiantes. Además, un mejor y mayor entendimiento sobre estas diferencias y similitudes culturales permitirá alcanzar los objetivos de inclusión previstos.
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