Квантовые компьютеры для селекции будущего

Квантовые вычисления решат проблемы продовольственной безопасности

   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.

Поделиться