Computación cuántica en el agro y los alimentos

Para un productor de soya en Mato Grosso, un exportador de granos en Rosario o una cooperativa cafetera en Colombia, la computación cuántica en el agro no va a cambiar la próxima cosecha. Lo que sí puede cambiar, en un horizonte más largo, es la química detrás de los insumos: cómo se fabrican los fertilizantes, cómo se diseña un agroquímico, cómo funciona una planta por dentro. Ahí está el premio, y también la espera más larga de todas las industrias que cubrimos.

¿Qué tan lejos está la simulación cuántica del FeMoco?

La simulación cuántica del FeMoco, el centro de la enzima que fija nitrógeno, todavía está lejos. Una de las estimaciones más eficientes publicadas, de investigadores de Google en 2021, pide unos cuatro millones de cúbits físicos durante menos de cuatro días de cálculo. Los computadores cuánticos actuales tienen cientos de cúbits físicos.

El amoníaco para fertilizantes se produce con el proceso Haber-Bosch, a alta presión y alta temperatura, y se estima que consume entre el 1 y el 2 por ciento de la energía mundial. Las bacterias del suelo hacen la misma reacción a temperatura ambiente con una enzima, la nitrogenasa. En su centro hay un grupo de átomos de hierro, molibdeno y azufre llamado FeMoco, y todavía nadie entiende del todo cómo funciona.

Para Brasil esto no es un tema abstracto. El país importa más del 85 por ciento de los fertilizantes que usa, y el gobierno lanzó en marzo de 2022 un Plan Nacional de Fertilizantes para reducir esa dependencia. Cualquier camino hacia fertilizantes nitrogenados más baratos o menos intensivos en energía le interesa a toda la región.

El FeMoco es difícil para un computador clásico porque sus electrones están fuertemente correlacionados. Por eso se volvió el ejemplo de manual de la química cuántica. En 2017, Reiher y otros investigadores de Microsoft y la ETH de Zúrich publicaron la primera estimación detallada de lo que haría falta para simularlo en una computadora cuántica. Trabajos posteriores, entre ellos el de Lee y otros con investigadores de Google, publicado en 2021, bajaron ese costo en varios órdenes de magnitud. Aun así, la máquina que describen necesita miles de cúbits lógicos, es decir, millones de qubits físicos. Todavía no existe.

¿Qué empresas del agro investigan computación cuántica?

Las empresas del agro que investigan computación cuántica son sobre todo grandes compañías de insumos y centros de investigación públicos. Syngenta anunció en marzo de 2026 una alianza con QuantumBasel para estudiar moléculas de protección de cultivos, y en Brasil Embrapa Agricultura Digital estudió el posible impacto de la computación cuántica en la agricultura.

El 16 de marzo de 2026 Syngenta anunció una alianza con QuantumBasel, en Suiza, con primeros proyectos sobre el comportamiento de moléculas para nuevos productos de protección de cultivos. En Brasil, Embrapa Agricultura Digital, con apoyo de la Fapesp, estudió cómo la computación cuántica podría impactar la agricultura inteligente, el modelado climático, la teledetección y la bioinformática.

El patrón es el mismo que en farmacéutica: construir métodos y equipo humano con las máquinas pequeñas de hoy y con simuladores, para estar listos cuando llegue hardware más grande. La página de salud y farmacéutica cuenta ese mismo tipo de simulación molecular desde el lado de los medicamentos.

Logística, abastecimiento y clima

Programar la cosecha, planear rutas de cadena de frío, mover grano entre silos y puertos o manejar inventarios son problemas de optimización. Tienen la forma combinatoria que buscan los algoritmos cuánticos, y también décadas de herramientas clásicas encima. No conocemos una demostración en la que un método cuántico le gane a un buen solver clásico en uno de estos problemas a escala de producción. Para un exportador en Argentina o una agroindustria en Colombia, el dinero rinde más hoy en datos limpios y optimización clásica.

El modelado del clima aparece mucho en las presentaciones comerciales sobre cuántica y agro. Está todavía más lejos. Las imágenes satelitales y el machine learning clásico van a hacer más por el pronóstico de rendimientos en esta década.

¿Qué datos de una empresa agrícola necesitan protección poscuántica primero?

Una empresa agrícola debe proteger primero, con criptografía poscuántica, la genética de semillas, los datos de mejoramiento y las formulaciones de I+D, porque conservan valor comercial por muchos años. Después vienen los pagos y la financiación de exportaciones, y los sensores y sistemas de trazabilidad repartidos en fincas y plantas.

El agro no está al frente de la fila poscuántica, pero tampoco queda por fuera. Revisa la genética de semillas y los datos de mejoramiento, que conservan valor comercial por muchos años. Revisa los pagos y la financiación de exportaciones, porque tus bancos y compradores van a migrar a criptografía poscuántica y te van a pedir que los acompañes. Y revisa los sensores, controladores y sistemas de trazabilidad regados por fincas y plantas, que suelen ser difíciles de actualizar.

El NIST publicó sus estándares poscuánticos (FIPS 203, 204 y 205) en agosto de 2024, y su borrador NIST IR 8547 propone declarar obsoletos RSA y la curva elíptica en 2030. Para la mayoría de empresas de alimentos, lo práctico es incluir el soporte poscuántico en los requisitos a proveedores y dejar que la migración siga los ciclos normales de renovación de TI, con prioridad para los sistemas que guardan datos genéticos y de I+D.

Qué tiene sentido hacer este año

Si haces I+D en semillas, fertilizantes o agroquímicos, conecta a una persona de tu equipo con un grupo de química cuántica, para que pueda leer la literatura con criterio. En logística, invierte primero en datos y optimización clásica, y lleva una lista escrita de los problemas que valdría la pena probar en hardware cuántico más adelante. Pregunta a tus proveedores de tecnología cuándo van a soportar algoritmos poscuánticos, empezando por los que guardan datos de mejoramiento o formulación. Y lleva a la junta un resumen corto y honesto, para que el tema no lo decida la próxima presentación de un proveedor.

Cómo puede ayudar AndesQubit

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