量子技术如何促进能源领域发展？
量子技术可以优化能源系统。 Image: Getty Images/iStockphoto
能源系统正步入一个更具挑战性的阶段，这一变化主要源于结构性转型与日益加剧的地缘政治不确定性。近期全球能源市场的动荡，已充分显示出供应受限、价格剧烈波动以及安全风险可以多么迅速地成为现实。
与此同时，电气化正给电网带来日益增长的压力。人工智能和数字基础设施的电力需求持续攀升，而可再生能源的大规模并网使电网运行变得更加动态，也更难预测。公用事业和能源公司还面临着增强系统韧性、维持能源可负担水平，以及保护日益互联的系统免受网络威胁等一系列要求。
仅在美国，停电每年给企业造成的损失就高达约1500亿美元。预计到2030年，全球智能电表部署数量将超过30亿台，行业正步入一个运营复杂程度更高的时期。
在这些多重压力之下，传统数字工具的局限正开始显现。经典计算、高性能计算和人工智能固然仍然至关重要，但在建模、优化及安全保障等方面，该领域许多最为棘手的问题正变得愈发难以应对。
以可再生能源为主的电网带来了非线性规划的挑战。清洁能源的创新有赖于对分子间相互作用的深入理解，而要对其进行准确模拟，成本极为高昂。此外，那些需要长期运行的基础设施，还必须抵御可能在数十年间不断演进变化的网络风险。
在此背景下，量子技术作为一种针对特定高价值难题的补充性工具，正受到越来越广泛的关注。
了解详细信息，阅读世界经济论坛与沙特阿美石油联合发布的最新报告《量子技术在能源与公用事业领域的应用：能源转型的关键机遇》
本文作者：
Muhammad Al Saiyari，世界经济论坛量子经济网络项目研究员
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