By Kenna Hughes-Castleberry postado em 22 de março de 2024
O “Journal Club” do IQT é uma série de artigos semanais que analisa um artigo recente de pesquisa em tecnologia quântica e discute seus impactos no ecossistema quântico. No artigo desta semana, publicado em E3S Web de Conferências, pesquisadores do Uzbequistão estudam como a tecnologia quântica pode impactar a agricultura, especificamente na fertilidade da terra.
Na agricultura moderna, garantir a segurança alimentar em meio a desafios como mudança climática e sustentável a utilização de recursos exige a integração de tecnologias inovadoras. Um desses avanços promissores é a aplicação de tecnologias quânticas para avaliar a fertilidade do solo, um factor crítico na optimização da utilização de fertilizantes e na eficiência agrícola global. Compreender a viabilidade do solo pode ajudar os agricultores a optimizar os seus solos para diferentes culturas, utilizando fertilizantes ou outros corretivos, dependendo do perfil do seu solo.
A estudo recente mergulhou nesta abordagem futurística empregando cadeias quânticas variacionais (VQC) para analisar dados de caracterização do solo. O VQC, método conhecido por sua eficiência na resolução de problemas de classificação, foi utilizado para analisar diversas propriedades do solo, como densidade, umidade, níveis de pH e teor de nutrientes, transformando esses dados em estados quânticos para posterior análise.
Mergulhando nos perfis do solo
Para entender melhor como a tecnologia quântica pode afetar a fertilidade do solo, os pesquisadores compararam métodos de classificação tradicionais, como a máquina de vetores de suporte (SVM) e os resultados do VQC. Os pesquisadores converteram dados de propriedades do solo em estados quânticos usando diferentes ansatzes (iniciando suposições ou suposições para o problema), como ZZFeatureMap e RealAmplitudes. Eles dividiram os dados em conjuntos de treinamento e teste.
Este processo permitiu o treinamento completo dos modelos nos dados de treinamento e depois a avaliação de seu desempenho nos dados de teste. Através desta abordagem inovadora, o estudo teve como objetivo explorar as vantagens e limitações da utilização de circuitos quânticos variacionais na avaliação da fertilidade do solo, lançando luz sobre o potencial para um maior desenvolvimento e refinamento destes métodos.
As maiores implicações na agricultura
Embora difundidos, os métodos tradicionais de avaliação da fertilidade do solo apresentam a sua quota-parte de limitações, incluindo custos elevados e atrasos. A computação quântica, com a sua capacidade de processar e analisar dados complexos de forma eficiente, oferece um novo horizonte para a agricultura de precisão. A utilização do VQC para avaliar a fertilidade do solo promete aumentar a velocidade e a precisão destas avaliações. Abre a porta a soluções inovadoras para os desafios enfrentados pelo sector agrícola hoje.
Este estudo serve como um passo fundamental para a realização do potencial das tecnologias quânticas na agricultura, destacando a necessidade de pesquisa e desenvolvimento contínuos neste campo emocionante. Com a capacidade da computação quântica de revolucionar a análise de dados, o futuro da agricultura poderá assistir a uma mudança significativa no sentido de práticas mais sustentáveis e eficientes, contribuindo em última análise para a segurança alimentar global e a gestão sustentável dos recursos agrícolas.
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- Fonte: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-quantum-technologies-in-agriculture-looking-at-land-fertility/
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