IQT 的“期刊俱乐部”：农业中的量子技术着眼于土地肥力 - 量子技术内部

By 肯纳休斯 - 卡斯尔伯里 22 年 2024 月 XNUMX 日发布

IQT 的“期刊俱乐部”是一个每周发表的系列文章，详细分析了最近的量子技术研究论文并讨论了其对量子生态系统的影响。在本周的文章中，发表于 E3S 会议网络乌兹别克斯坦的研究人员研究了量子技术如何影响农业，特别是土地肥力。

现代农业，应对挑战，保障粮食安全气候变化和可持续发展资源利用需要创新技术的整合。其中一项有希望的进步是应用量子技术来评估土壤肥力，这是优化肥料使用和整体农业效率的关键因素。了解土壤的活力程度可以帮助农民优化土壤以适应不同的作物，根据土壤的情况使用肥料或其他改良剂。

A 最近的一项研究通过采用变分量子链深入研究了这种未来主义方法（质量控制）分析土壤特征数据。 VQC 是一种以其解决分类问题的效率而闻名的方法，用于分析各种土壤特性，如密度、湿度、pH 水平和养分含量，并将这些数据转换为量子态以供进一步分析。

深入研究土壤剖面

为了更好地了解量子技术如何影响土壤肥力，研究人员比较了支持向量机 (SVM) 等传统分类方法和 VQC 结果。研究人员使用不同的 ansatze（对问题进行猜测或假设）将土壤属性数据转换为量子态，例如 ZZFeatureMap 和 RealAmplitudes。他们将数据分为训练集和测试集。

此过程允许在训练数据上对模型进行彻底的训练，然后在测试数据上评估其性能。通过这种创新方法，该研究旨在探索利用变分量子电路进行土壤肥力评估的优点和局限性，揭示这些方法进一步发展和完善的潜力。

评估土壤肥力的传统方法虽然广泛使用，但也存在一定的局限性，包括成本高和时间延误。量子计算具有高效处理和分析复杂数据的能力，为精准农业提供了新的视野。使用 VQC 评估土壤肥力有望提高这些评估的速度和准确性。它为解决当今农业部门面临的挑战打开了创新解决方案的大门。

这项研究是实现量子技术在农业中的潜力的关键一步，强调了在这个令人兴奋的领域持续进行研究和开发的必要性。凭借量子计算彻底改变数据分析的能力，农业的未来可能会发生向更可持续和更高效的实践的重大转变，最终为全球粮食安全和农业资源的可持续管理做出贡献。