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量子變電站跟普通變電站有啥不同？
“祖沖之三號”量子計算原型機問世，光量子芯片實現多比特“連續變量”量子糾纏，基于世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”探索實現全球化量子通信的可行性……近年來，我國量子技術不斷突破，應用場景逐漸向縱深拓展。
電力行業正向智能化、自動化轉型，對電力設備狀態感知、數據傳輸安全性和計算能力的要求不斷提高。量子技術的三大主要領域——量子精密測量、量子保密通信和量子計算，能夠為電力系統升級提供全新方案。這些技術的應用可大幅提升電力系統的智能化水平和運行安全性。相關技術涉及量子精密測量、量子通信和量子計算三大方向，展示了量子技術在能源電力領域的前沿應用。
電網狀態感知水平更高
量子精密測量技術利用量子系統或量子效應，能夠使測量精度超越經典物理的散粒噪聲極限，在科學研究和工程應用中扮演重要角色。例如，量子原子鐘的誤差極小，可在三百億年內僅誤差一秒，為高精度時間同步和全球導航提供了技術支撐。量子磁力計可探測極微弱的磁場，被廣泛應用于醫學成像和地球物理探測領域。量子重力儀則能夠精確測量引力變化，助力地下礦藏勘探和地震預測。
在電力領域，量子精密測量技術能夠大幅提升電網狀態感知水平。合肥候店量子應用示范站突破了金剛石氮空位色心電流測量、量子點氣體傳感、隧道磁阻電流傳感等關鍵技術，部署了量子電流傳感器、一體式量子直流電能表、量子姿態傳感器、量子配網電流傳感裝置等設備。這些設備應用于電網電流監測、充電樁電能計量、開關柜狀態監測、電纜火災預警等場景，實現了電網及電氣設備狀態的全息感知。
數據傳輸安全性更好
量子保密通信技術利用量子力學的基本原理，可使密鑰的傳輸安全性極大提高。由于量子態在測量時會發生坍縮這種不可逆的變化，一旦有竊聽行為就會被立即察覺，從而保障了通信安全。目前，量子通信已經進入實用化階段。我國“墨子號”量子科學實驗衛星實現了星地量子通信，北京到上海的量子保密通信干線也已建成。這兩者連接起來，構建了天地一體化的量子通信網絡。
電網數據傳輸安全性關系到電力系統穩定運行和供電安全。應用量子保密通信技術可提升電網數據傳輸的安全性。合肥候店量子應用示范站建立了量子密鑰分發平臺，采用電力量子加密設備，為調度自動化、調度IP電話等有線業務提供光纖量子保密通信，并為配電自動化、無人機巡檢等無線業務提供“5G+量子”加密通信。量子保密通信技術的應用使得電網關鍵業務通信安全性大幅提升。
仿真計算能力更強
量子計算利用量子糾纏和量子態疊加效應，能夠產生比傳統計算機更高的計算能力。傳統計算機使用二進制比特，而量子計算機使用量子比特，使某些計算任務的執行速度大幅提升。量子計算在材料模擬、新藥研發等領域也展現出了巨大的潛力。
量子計算可優化電網仿真分析計算效率。這一突破為大規模電網仿真計算提供了全新的技術路線，有望進一步提升電力系統實時分析計算能力。隨著量子技術的不斷發展，其在電網中的應用將進一步深化，也將在更多場景中發揮作用，為電力系統智能化轉型、安全性和效率提升提供更有力的技術支撐。