玻色量子携手东南大学发表量子计算应用重磅论文

近日，北京玻色量子科技有限公司（以下简称“玻色量子”）与东南大学顾伟教授的研究团队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。

基于玻色量子自研的相干光量子计算机，该研究成果以“基于光量子计算机的电网停电后分区模型及量子比特扩容方法”为题在中国电气工程学科的顶级期刊——《电力系统自动化》上于网络成功首发。

该成果的发表，是玻色量子发布的第二期揭榜挂帅“2024年中国‘双法’研究会——玻色量子基金项目”中产出的优秀成果之一，代表了玻色量子在联合管理科学与工程学会、中国“双法”研究会、CCF等成功搭建“量子计算+”的产学研用研究平台，连接产业实践问题与学术科研问题，架起量子计算在学术界与产业界之间的“桥梁”之后，在“量子计算+电力”领域取得的首个突出的实用化研究突破！

该成果的发表，也是玻色量子继联合北京清大科越股份有限公司、上海交通大学在国家一级学报——《中国电机工程学报》上首发以《基于光量子计算机的虚拟电厂分布式资源解聚合优化方法》为题的学术论文之后，在“量子计算+电力”领域实现的又一实用化真机测试与场景验证技术突破。奠定了玻色量子在专用量子计算领域接连实现标杆性实用化案例突破的价值意义。

以下为论文的主要内容：

在电力领域，当电力网络发生大停电事故后，需要采用分区并行恢复策略才能够保证电网快速恢复正常运行，而精准高效的分区方法则是恢复策略能够实施的重要前提之一。面对新型电力系统日益严格的时效性需求，现存方法由于模型无法直接求解、求解结果需要人工选择及经典计算机算力限制等原因难以满足，本次成果中则利用玻色量子的光量子计算技术解决这一问题，提出了基于量子计算的电力网络停电后快速恢复分区方法。

在论文中，针对电力系统停电后的快速恢复分区问题，基于量子计算技术提出了解决方案，并针对 QUBO 问题本身设计了基于子问题抽取的量子比特扩容方法，最后通过玻色量子的相干光量子计算真机验证了所提出模型和求解方法的有效性，具有以下三点创新性成果：

基于谱聚类思想提出了停电后的电力网络快速恢复区域划分方法，考虑实际运行约束构建了分区模型，并将此模型转化为光量子计算机真机能够直接求解的模型；

针对当前量子计算真机比特数有限，基于子问题抽取思想设计了所提出模型的量子比特扩容方法，探讨了这一方法在电网实际问题中的应用瓶颈，并针对求解过程中出现的问题设计了解决方案；

通过最新发布的550计算量子比特的相干光量子计算机，验证了本文所提出的模型及其量子比特扩容方法的实际效果，为量子计算在电力系统中的推广应用提供重要参考价值。

由表中结果可以看出，相比于 Gurobi 直接求解或是模拟退火，光量子计算机的子问题求解耗时是最少的，Gurobi 则由于问题的强非凸性极易陷入局部最优。在连通性校验和边界节点调整的耗时上，光量子计算机得到的结果相比于模拟退火其子区域连通性更优，离群节点更少，故相比于模拟退火方法耗费的调整时间也更少。

随着专用量子计算机的实用化探索与应用，该方案高效解决了电力系统中的经典难题，不仅能够助力新型电力系统的转型，对推动国内量子技术向前发展有着重要意义。接下来，研究团队将针对分区后的恢复过程展开进一步研究停电后分区-恢复的全过程量子化解决方法。量子计算将在电力领域取得一个又一个实用化技术突破。

关于《电力系统自动化》

《电力系统自动化》(半月刊)创刊于1977年，由国家电网有限公司主管，国网电力科学研究院有限公司主办，是中国电气工程学科的知名期刊。每月的10日、25日出版,全年共出版24期，国内外公开发行。目前已发行至全国各省、市、自治区和港澳台地区，国外发行至北美、欧洲和亚太地区数十个国家，拥有大量国内外读者。

2025第三届中国电气工程大会

2025年11月21-23日，玻色量子将联合东南大学、浙江大学、上海交通大学在浙江杭州承办“2025第三届中国电气工程大会——量子科技与电气工程专题分会”。在此诚邀业内外对量子计算及电力能源、电气工程等相关领域感兴趣的专家、学者积极参与，让我们共同探索量子计算在电力等领域实现更多的量子计算实用化真机测试与场景验证，共同推动量子计算在该领域进一步实现技术实用化和产业化。