- Eaton 獲得美國空軍合約，開發量子計算工具以增強電網安全。
- 項目目標是提高電網韌性，應對各種風險挑戰。
- 研究將結合量子計算和機器學習，改善電網故障檢測。
- 團隊將創建新算法，減少計算錯誤，提升電網運行效率。
Eaton，一家美國電力管理公司，最近獲得了美國空軍研究實驗室 (AFRL) 頒發的 700 萬美元合約，旨在開發量子計算工具，以保護國家的電網免受日益增加的網絡和實體威脅。該公司於星期四宣佈了這個為期兩年的項目。Eaton 將與 Infleqtion 和賓夕法尼亞州立大學合作，開發新的量子驅動方法，以同時檢測和應對多個電網故障。這項研究將利用量子計算、機器學習和先進的可視化技術，幫助電力操作員識別脆弱環節並處理中斷情況。
提高電網韌性的挑戰
其目標是提高電網的韌性，以應對公用事業在面對更嚴重的天氣、野火、網絡攻擊及其他風險時所面臨的挑戰。
應對日益嚴重的電網安全挑戰是該項目的重要組成部分，工程師稱之為應急問題。這意味著需分析無數可能的運行條件，以在發生故障前找出電網的弱點。北美電力可靠性公司 (NERC) 設定的當前可靠性標準要求傳輸系統在連續發生兩次故障後仍能正常運作，這一標準被稱為 N-2 計劃。Eaton 的研究旨在更進一步，通過同時考慮多個故障的情況，使操作員能夠更好地瞭解所有可能的風險。
該公司計劃利用其電力管理經驗，結合量子計算在處理複雜計算方面的優勢。通過混合量子和經典計算，該公司希望更快且更準確地發現電網的脆弱環節，並提出更好的應對方案。
Eaton 的高級首席工程師、戰略夥伴關係及創新部門的 Sid Suryanarayanan 強調：「我們正面臨來自極端天氣、野火、實體和網絡威脅對電力可靠性和安全性的前所未有的風險，需要考慮多次故障的工具。」他表示：「這個由 AFRL 資助的項目將 Eaton 的電網專業知識與量子和機器學習方法相結合，為關鍵能源系統帶來更快的認識和更具可操作性的控制。」
量子技術與電網的結合
該項目聚集了來自多個組織的專家。Infleqtion 將提供專業的量子硬件，而賓夕法尼亞州立大學的研究人員將提供先進的機器學習和人工智能技能。團隊將共同創建新的量子算法，改進混合量子-經典計算的電路，並在不同的量子硬件上進行測試。他們還將努力減少計算錯誤，這是當今量子計算機面臨的主要技術挑戰之一。其目標是創造可供公用事業最終使用的實用工具，以改善基礎設施規劃、支持日常電網運行，以及在重大中斷期間加強應急響應。
作為 AFRL 資助工作的部分內容，研究團隊將製作一個概念驗證演示，展示如何利用現有的量子硬件，結合新開發的算法和機器學習技術，解決現實世界的電網挑戰。預期該演示將突顯量子驅動技術如何幫助操作員可視化複雜的電網情況、評估多種威脅場景，並在緊急情況下做出更快的操作決策。Eaton 的戰略夥伴關係及創新部門副總裁 Christopher A. Herbst 博士表示：「我們正在提供下一代智能電力管理解決方案，通過我們世界級的工程能力和全面的研究開發方法，惠及關鍵基礎設施。」
他補充道：「這項研究將增強基礎設施規劃、日常運營和應急準備，帶來前所未有的認知、預測和響應，從而加強基礎設施。」
量子計算在電網安全中的潛力
隨著氣候變化和網絡攻擊的威脅增加，電網安全成為全球關注的焦點。Eaton 的量子計算項目旨在利用先進技術應對這些挑戰，提升電網的韌性和可靠性。通過結合量子計算和機器學習，該項目不僅能更準確地識別電網的脆弱環節，還能在面對多重故障情境下提供更具可操作性的解決方案。這不僅有助於改善公用事業的日常運行，還能在緊急情況下加強應急響應，顯示出量子技術在未來電力管理中的重要性。