Квантовые вычисления решат проблемы продовольственной безопасности

Новые мощности позволят заняться расшифровкой генов

НОВОСТИ ДНЯ В АПК – ЗА 5 МИНУТ

В XXI веке проблема продовольственной безопасности все также является актуальной. 

  • В последние десятилетия технологии спасли миллионы людей от угрозы голодания.
  • Селекционное разведение, улучшенная сельхозтехника, развитие удобрений – все это помогает улучшать характеристики культур, увеличивать уровень их защиты.
  • Аналитика данных и платформы, основанные на искусственном интеллекте, помогают фермерам принимать лучшие решения.
  • Однако есть еще одно средство, которое поможет аграриям – квантовые вычисления.
  • Квантовые компьютеры анализируют информацию иначе чем традиционные ноутбуки и компьютеры, которые переводят информацию в биты, принимающие значения 1 или 0.
  • Квантовый эквивалент бита называется кубит и может одновременно иметь значения и 1, и 0.
  • Благодаря этому квантовые компьютеры могут обрабатывать большее количество информации – рост их производительности экспоненциален.
  • Так, 2 кубита эквивалентны 4 битам, а 6 кубитов – уже 128 традиционным битам. 
  • Возможности квантовых компьютеров по обработке больших массивов информации помогут найти ответы на вопросы, которые ранее не поднимались учеными из-за отсутствия необходимых вычислительных мощностей.
  • Например, соевый боб имеет 46 тыс. ген – и прямая расшифровка того, какая комбинация генов производит желаемые черты продукта также сложна, как определение комбинации генов человека, которые необходимо отключить, чтобы предотвратить заболевание.
  • Раскрыть генный потенциал – как у человека, так и у растений – задача для существующих компьютеров нерешаемая.
  • Сейчас многие задачи решаются обходными путями. В случае с растениями, вместо того, чтобы идентифицировать конкретный ген для, например, повышения устойчивости к засухе, исследователи занимаются многократным скрещиванием подходящих сортов – чтобы увидеть, когда наконец в растении появится необходимая характеристика. 
  • Подобные процессы могут занимать до семи лет.
  • Квантовые вычисления открывают возможности для пропуска процессов скрещения и прямой идентификации необходимых генов. 
  • Метод редактирования геномов CRISPR сможет использоваться для создания новых вариаций генов растений, имеющих все желаемые для аграриев характеристики, которые сразу же можно будет выращивать в тестовом режиме.

Некоторые эксперты полагают, что уже в ближайшие пять-десять лет у людей в распоряжении будут гибридные компьютеры, сочетающие в себе квантовые и традиционные системы вычислений, что приведет к существенному росту возможностей этих машин и, соответственно, человека.

По материалам agfundernwes.com