中國測試量子技術以增強電網故障檢測能力

中國正在測試量子技術，作為確保其電網可靠性的實用工具，利用量子傳感器、安全通信和計算技術來檢測故障、改善測量和模擬電網運作。這項工作是在安徽省合肥市的一個變電站進行的，該變電站進行了為期 18 個月的試驗，期間使用量子技術來檢測和診斷設備缺陷和故障。該設施於 2024 年 11 月正式投入使用，已開發並應用數十種量子解決方案於測量、通信和計算領域。該項目被定位為應對傳統電網技術某些限制的解決方案，包括設備監控延遲、測量誤差、數據安全風險及分析複雜電力系統所需的計算負擔。

量子傳感器的應用

該變電站部署的一項技術是量子傳感器，該傳感器可監測開關設備室內微小的温度和濕度變化。它還能檢測微弱的部分電氣放電，這些放電可能損壞設備並潛在導致停電。此外，另一個量子傳感器可測量電力線上流動的電流，並能更快速地定位故障。研究人員還開發了檢測鐵和鈷等鐵磁材料裂縫的系統，以及識別潛在火災危險的技術。這項技術也用於改善電力測量，研究人員開發了一種基於鑽石的量子精密測量系統，能夠檢測非常微小的電流變化。

根據報導，這項技術可以每年減少變電站的電力測量誤差超過 500,000 千瓦時。這將提高電力監測的準確性，同時幫助電網運營商識別傳輸或消耗的電量與傳統計量器所記錄的數字之間的差異。量子技術還被用於加強通信安全。該設施將量子加密設備整合到光纖鏈路和電力系統所使用的 5G 通信中。安徽電力公司研究員田騰表示：「該操作證明量子技術並非『擺設』，而是保證電力供應和促進發展的『硬性支撐』。」

量子計算的角色

合肥設施還利用量子計算模擬電網的可能運行條件。它藉助中國第三代超導量子計算機 Origin Wukong 進行模擬和驗證。其目標是幫助電網運營商更快速地分析複雜的運行狀態，並提高他們應對變化條件的能力。中國的推進正值其電力系統面臨管理龐大且不斷增長的電力網絡的挑戰。中國是全球最大的電力生產國，近年來因需求高漲、煤炭供應限制及極端高温等因素，經歷了電力短缺和停電的情況。

合肥項目目前被用作在更高層級變電站進行進一步示範的模型。安徽省開發的多項量子產品也正廣泛推向全國。研究人員持續開發新應用，其中一項正在開發的系統旨在比傳統技術更早檢測由設備缺陷引起的氣體泄漏。如果該技術在更大規模上證明有效，量子傳感和計算可能成為監測中國電網、在問題發生前檢測故障以及提 Qualcomm 信安全的基礎設施的另一層。

量子技術在電網管理中的潛力

中國在電網故障檢測中應用量子技術，顯示出其在提升電網可靠性方面的重要性。隨著電力需求的上升和管理挑戰的增加，量子技術的引入不僅能改善故障檢測的準確性，還能加強通信安全，這對於確保電力供應的穩定性至關重要。合肥項目的成功實施可能為全國其他地區的電網管理提供有效的解決方案，進一步推動量子技術的發展與應用。