Energy efficient mining on a quantum-enabled blockchain using light

We outline a quantum-enabled blockchain architecture based on a consortium of quantum servers. The network is hybridised, utilising digital systems for sharing and processing classical information combined with a fibre--optic infrastructure and quantum devices for transmitting and processing quantum information. We deliver an energy efficient interactive mining protocol enacted between clients and servers which uses quantum information encoded in light and removes the need for trust in network infrastructure. Instead, clients on the network need only trust the transparent network code, and that their devices adhere to the rules of quantum physics. To demonstrate the energy efficiency of the mining protocol, we elaborate upon the results of two previous experiments (one performed over 1km of optical fibre) as applied to this work. Finally, we address some key vulnerabilities, explore open questions, and observe forward--compatibility with the quantum internet and quantum computing technologies.Comment: 25 pages, 5 figure

SISTEMA AUTOMÁTICO DE GESTÃO DE REGA ADAPTATIVO E AUTÓNOMO

A ESCASSEZ DO RECURSO ÁGUA EXIGE A GESTÃO RACIONAL DA REGA, QUER EM ESPAÇOS VERDES, QUER NA AGRICULTURA. POR ESSE FACTO TÊM SIDO DESENVOLVIDOS CONTROLADORES DE REGA «INTELIGENTES» QUE AJUSTAM A DOTAÇÃO DA REGA À EVAPOTRANSPIRAÇÃO CALCULADA ATRAVÉS DE UM OU MAIS PARÂMETROS CLIMÁTICOS. A PRESENTE INVENÇÃO CONSISTE NUM SISTEMA QUE CALCULA DIARIAMENTE A EVAPOTRANSPIRAÇÃO COM BASE NA EQUAÇÃO DE HARGREAVES ADAPTANDO AUTOMATICAMENTE A DOTAÇÃO A APLICAR À CULTURA EXISTENTE, AO SEU ESTÁDIO DE DESENVOLVIMENTO, FASE DE CRESCIMENTO E PERCENTAGEM DE COBERTURA DO SOLO. ADICIONALMENTE, O SISTEMA PODE GERIR AS REGAS DE FORMA A MAXIMIZAR A PRODUÇÃO, PODENDO TAMBÉM ALTERAR OS INTERVALOS ENTRE AS REGAS DE FORMA A MINIMIZAR AS PERDAS POR ESCORRIMENTO E EVAPORAÇÃO. NA PRESENTE INVENÇÃO TODOS OS PARÂMETROS SÃO CALCULADOS DE FORMA AUTÓNOMA, ASSIM COMO A PRÓPRIA REGA TAMBÉM NÃO EXIGE NENHUMA INTERVENÇÃ

Gestão da água no Regadio

A gestão da rega tem como objetivo responder às seguintes duas perguntas: quando regar e quanto regar. Os sistemas de rega sob pressão, como a gota-a-gota e o pivô simplificam e automatizam a rega, pelo que muitos agricultores esquecem da importância da gestão cuidada da rega, preferindo regar a mais do que ter de ajustar a rega às necessidades reais das plantas. Assim, nos controladores convencionais de rega, muitas vezes as dotações não são ajustadas ao longo do ciclo de crescimento, o que resulta em excesso de água nas primeiras fases de crescimento, em que as plantas são pequenas e a evapotranspiração é ainda reduzida, como é o caso de maio e junho, e algum stress nas plantas quando elas realmente precisam de água como é o caso da floração em julho e agosto. Por outro lado existe uma grande variabilidade climática entre os anos, pelo que a utilização da “média” será muitas vezes desajustada da realidade efetiva da cultura. Em muitas situações, um outro objetivo da gestão da água de rega é contornar ou minimizar problemas de qualidade da água e do solo tais como a salinidade, erosão do solo ou lixiviação dos nutrientes ou dos pesticidas para as águas subterrâneas. A perda de nutrientes por lixiviação só existe em caso de fluxo de água para fora da zona radicular, o que apresenta maior probabilidade de ocorrer em solo de textura ligeira. Nestes solos, de elevada condutividade hidráulica saturada e baixa capacidade de retenção da água, a lixiviação dos nitratos pode ocorrer por duas razões: aplicação de dotações elevadas e existência de intervalos muito pequenos entre as regas. Em contraste, nos solos de textura pesada, com baixa condutividade hidráulica e elevada capacidade de retenção da água, as perdas resultantes da rega poderão ocorrer apenas devido a dotações extremamente elevadas. Dada a grande importância económica e ambiental da gestão correta da rega, existem hoje inúmeras soluções técnicas ao dispor dos agricultores. De uma forma geral, podem classificar-se estes métodos de gestão de rega em métodos baseados na evapotranspiração, no teor de água no solo e no estado hídrico das plantas