混合量子计算杀入能源领域！Classiq 与 Wolfram 联手攻克智能电网核心优化难题

 内容来源：量子前哨（ID：Qforepost）

文丨浪味仙  排版丨浪味仙

行业动向：2400字丨7分钟阅读

 

近日，以色列量子软件公司 Classiq 和全球知名软件公司 Wolfram Research 宣布加入开放量子研究所 (Open Quantum Institute,OQI)，合作开发面向智能电网的量子优化方法。

开放量子研究所 (OQI) 由日内瓦科学与外交前瞻机构 (GESDA) 发起，并在瑞银集团 (UBS) 支持下设立，驻地位于欧洲核子研究中心 (CERN)，汇聚了一众科研人员、行业专家与政策制定者，致力于加速量子技术在全球性挑战中的实际应用转化。

Classiq 与 Wolfram 此次的合作，聚焦于解决电网管理中的关键挑战——机组组合问题 (Unit Commitment Problem，UCP)，双方将在 OQI 框架下，通过混合量子与经典计算方法寻求创新突破，研发面向 UCP 的优化技术。合作将结合 Classiq 在量子软件开发领域的专长与 Wolfram 在符号计算和数值计算方面的能力，致力于利用先进计算技术提升电网的能源效率与稳定性，同时探索量子计算在未来可持续基础设施中的应用潜力，推动量子增强解决方案在能源领域的落地。

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机组组合问题 (UCP) 是电力系统优化领域的核心难题，旨在确定发电机组的最佳调度策略，在保证电网可靠性的前提下最大程度降低运行成本。随着电力网络中可再生能源占比不断上升，电网复杂度激增，传统计算方法在扩展性方面面临巨大挑战。Classiq 首席执行官 Nir Minerbi 表示：“借助 OQI 的协作环境，我们能够不断拓展能源系统量子优化的可能性边界。”

此次合作将探索利用量子优化与计算建模相结合的方法，充分发挥双方的互补优势，提升 UCP 求解能力。通过结合 Classiq 的量子软件综合能力和 Wolfram 的高级数学建模框架，双方希望提升问题规模的可扩展性，并增强量子优化方案在能源供应商和电网运营商中的实际应用价值，为应对现代能源系统复杂性贡献更多量子方法上的创新力量。

以历史视角来看，能源结构的演变始终与人类社会的进步紧密相连，以量子计算为代表的先进计算力，为能源系统日益复杂的调度、优化与管理带来了全新支撑。

近些年来，量子计算在能源系统中的应用已成为全球的研究热点，欧美、日本等国家早已布局相关研究，如美国能源部高级研究计划署能源局最近向 Infleqtion 提供了 620 万美元资助，用于开发量子增强的能源电网优化技术；家庭能源供应商 E.ON 也正在试点量子计算解决方案，以管理未来整合本地可再生能源的智能电网；美国国家可再生能源实验室（NREL）与量子计算机制造商 Atom Computing 合作，探索量子计算如何助力优化电网运营🔗，这些案例展示了混合工作流与算法创新如何塑造能源行业的数字化未来。

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与此同时，我国也在积极探索量子计算在智能电网、能源优化与可再生能源管理等方面的应用前景。

随着 136 号文及系列配套政策的密集出台，我国电力市场改革正在驶入快车道，作为新型电力系统的新业态，“虚拟电厂”已然成为行业焦点，北京清大科越股份有限公司(简称“清大科越”)魏景元博士也曾提到，虚拟电厂是能源革命的关键一环。在电力市场改革的大背景驱动下，清大科越与上海交通大学建立战略合作关系，以电力行业的实际场景和业务需求为导向，完成了基于量子计算的虚拟电厂分布式资源解聚合优化问题的真机验证，携手打造基于光学量子计算的电力能源领域实用型场景解决方案。

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此外，随着电力系统的规模和复杂性不断增加，电力系统中的潮流计算、机组组合优化、稳定性评估等相关问题对于传统计算范式正变得越来越困难，量子计算的相关探索研究已成为一种破局选择。东南大学联合北京玻色量子，提出一种基于相干光量子计算机在电力网络停电后快速恢复分区的方法，面对新型电力系统日益严格的时效性需求，能够保证电网在发生大停电事故后快速恢复正常运行，是我国在“量子计算+电力”领域取得的又一个实用化真机测试与场景验证技术突破。

2024 年年底，国家电网公司 220 千伏合肥候店量子应用示范变电站建成投用，是国内首座应用覆盖量子测量、通信、计算三大方向的在运变电站，也将持续验证量子技术成果在电力生产中的实际性能。

本次 OQI 内部开展的相关研究将带来多个关键成果，如面向能源电网管理的可扩展量子优化模型，能够与现有能源基础设施集成的混合量子+经典工作流，用于评估相较传统计算解决方案性能提升的基准测试研究。这些工作都将有助于推动量子技术在可持续发展领域的应用，助力全球提升能源效率、降低环境影响的各项倡议。

Reference：

1、https://quantumzeitgeist.com/classiq-and-wolfram-collaborate-with-cern-on-quantum-computing-for-smart-power-grids/

2、https://home.cern/news/news/computing/open-quantum-institute-launches-its-pilot-phase-cern

3、人民日报 - 国网安徽电力 深化量子技术应用 推进新型电力系统建设

4、https://www.iotworldtoday.com/quantum/department-of-energy-awards-6-3m-for-quantum-energy-grid-optimization

5、https://www.iotworldtoday.com/quantum/quantum-ai-combine-to-transform-energy-generation-ai-summit-london

6、https://baijiahao.baidu.com/s?id=1775552542464415270&wfr=spider&for=pc

7、https://mp.weixin.qq.com/s/AWUM0rO10HQg9554FVpDPAhttps://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202502/content_7002959.htm