（文章來源：能見Eknower）

12月30日，由中國科學院物理研究所發(fā)起的“‘新年悟理’跨年科學演講——什么是量子力學”在京舉行，主講人是被網(wǎng)友戲稱為“專治各種不明白”的“網(wǎng)紅”科學家曹則賢。這場非?！敖拥貧狻钡目茖W演講通過十余家直播平臺的同步播出，雖與各大衛(wèi)視的跨年晚會“撞車”，但依然引發(fā)了超百萬網(wǎng)友在線觀看，不僅被譽為“一股來自科學界的清流”，更讓曾經(jīng)顛覆人類世界觀的量子理論再次進入大眾視野。

眾所周知，20世紀量子理論的出現(xiàn)打破了人類對世界的很多常規(guī)認知。在量子的世界里，甚至“穿墻術”和“心靈感應”皆有可能會發(fā)生，它為人類探索世界提供了無限可能。值得注意的是，除了人類主觀意識里玄妙的第六感和特異功能之外，量子理論作為數(shù)字時代的基石，已在電網(wǎng)領域得到實際應用，量子技術亦正在悄無聲息的改變客觀世界。

量子理論的研究和技術應用是全球前沿領域，目前主要有量子通信、量子計算、量子測量三大方面。量子通信是量子力學和經(jīng)典通信相結(jié)合的產(chǎn)物，其安全性由海森堡測不準定理和不可克隆原理所保障，具有經(jīng)典通信無法比擬的無條件安全性及對竊聽的可檢測性。

量子通信成熟最早，并且我國在此領域處于領先地位，不僅形成了成熟的成套裝備，更實現(xiàn)了系統(tǒng)大規(guī)模應用。目前，我國已建成了量子通信“京滬”“滬杭”“合武”等干線，成功發(fā)射了量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”并完成相關實驗。量子計算目前雖沒有得到實際應用，卻也在快速成長，是真正的“潛力股”。由于量子具備疊加、糾纏等特性，運算時能夠同時生成很多結(jié)果。如果能夠?qū)ζ渚_控制，選擇想要的結(jié)果，算力將獲得指數(shù)級提升。

幾十個量子比特的計算機算力就能超過世界上現(xiàn)有的最強超級計算機。在這一領域，谷歌、微軟、亞馬遜等巨頭處于第一集團，我國科技公司都大力投入，很多量子計算企業(yè)也在緊緊跟隨，但總體上都還未實現(xiàn)具體應用。相比于已經(jīng)得到實際應用的量子通信和正在快速發(fā)展的量子計算，量子測量則略顯“稚嫩”。主要應用于化學與材料科學以及生物和醫(yī)療等研究領域。

由于量子都是微觀粒子，對各種擾動特別敏感，因而能夠大大提高測量精度。在醫(yī)療檢測領域，量子測量技術能夠使技術人員看清楚單個DNA分子的細節(jié)，精度比目前最先進的核磁共振提高3～4個數(shù)量級。

隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設提速，電力系統(tǒng)中各類應用、終端設備連接入網(wǎng)，網(wǎng)絡信息安全日益重要。量子技術在原理上可以實現(xiàn)信息通信的絕對安全，當中蘊含著重塑現(xiàn)有網(wǎng)絡信息安全理念和技術的巨大能量。因此，國家電網(wǎng)已將量子技術全面應用到電網(wǎng)運營中。在量子通信方面，國網(wǎng)旗下的信息通信產(chǎn)業(yè)集團已建立起電力量子城域示范網(wǎng)，為各類電網(wǎng)業(yè)務信息傳輸提供了安全保障。

在政治保電方面，量子通信技術已在2016年G20杭州峰會、十九大、上海合作組織青島峰會等重要活動保電的網(wǎng)絡信息通信安全保障中得到應用。在電網(wǎng)日常業(yè)務應用方面，量子安全產(chǎn)品為調(diào)度自動化、配電自動化、數(shù)據(jù)災備、銀電專線、數(shù)據(jù)網(wǎng)管、用電采集等業(yè)務提供了信息安全保障。在“兩網(wǎng)”融合的浪潮中，量子技術的應用能夠為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的信息安全保駕護航，助力泛在電力物聯(lián)網(wǎng)更好地發(fā)揮作用。

在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的感知層，有離線加密保護終端通信；在網(wǎng)絡層，有在線IP加密和非IP光路加密保護網(wǎng)絡安全；在平臺層，有數(shù)據(jù)庫量子加密保護數(shù)據(jù)安全；在應用層，有量子安全云服務全面覆蓋泛在電力物聯(lián)網(wǎng)各層面的安全通信需求。

此外，量子計算可以在電網(wǎng)信息安全方面起到重要作用。用量子算法庫中的機器學習算法來分析威脅信息、判斷安全態(tài)勢，可提升安全監(jiān)測態(tài)勢感知的效率。未來，量子算法的高算力還有可能在電網(wǎng)潮流計算和穩(wěn)態(tài)分析中優(yōu)勢盡顯。而量子測量則有望在電網(wǎng)電氣狀態(tài)監(jiān)測方面嶄露頭角。技術人員通過監(jiān)測光在復合光纜地線傳播過程中量子狀態(tài)的變化，可以判斷該線路覆冰情況的變化。

如今，雖然量子技術想要達到應用階段還需時日，但其廣闊的應用前景毋庸置疑，并且乘著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)加速建設的東風，量子技術也將在電網(wǎng)眾多業(yè)務領域發(fā)揮更大的作用。
（責任編輯：fqj）