מהפכה של חיבור רשתות חשמל עם מחשבים קוונטיים

This post is also available in: English (אנגלית)

הממשק החדשני הזה יגשר על הפער בין תיאוריה לניסוי בכך שיאפשר לחוקרים לערוך ניסויים קוונטיים בזמן אמת. מדענים גישרו על הפער בין ניסוי לתיאוריה על ידי יצירת ממשק ידידותי למשתמש ובעל ממשק קוד פתוח.

ישנן יותר ויותר דרכים לספק ולייצר אנרגיה ורשתות חשמל הופכות יותר ויותר מורכבות, והמחשבים ה"קלאסיים" לא מסוגלים להתמודד עם הצרכים החישוביים של מערכות חשמל.

הפתרון לבעיה זו עשוי לבוא ממחשבים קוונטיים, משום שהם יכולים להתמודד עם מספר רב של חישובים בפרק זמן קצר. המחקר של המחשבים הקוונטים מתקדם במהירות האור והם עשויים לשמש לייעול רשתות חשמל.

על פי אתר Interesting Engineering, חוקרים ממעבדת האנרגיה המתחדשת הלאומית (NREL), בשיתוף עם RTDs Technologies Inc ו- Atom Computing פיתחו ממשק קוד פתוח שמחבר מחשבים קוונטיים לציוד מחקר כוח.

הממשק מאפשר עריכת ניסויים בהם מחשבים קוונטיים משמשים לטיפול בבעיות אופטימיזציה מורכבות במערכות כוח, אותן מחשבי על קלאסיים מתקשים לפתור ביעילות.

מדענים חקרו בעבר את השימוש במחשבים קוונטיים להגברת ביצועי הרשת והבטחת תקשורת מאובטחת של מערכות חשמל, שכן נראה כי היכולות הייחודיות שלהם המבוססות על עקרונות פיזיקת הקוונטים עשויות לספק פתרון יעיל לבעיות אופטימיזציה.

עם זאת, אחד האתגרים העיקריים היה יצירת מערכות קוונטיות שיכולות לבצע משימות אלה ביעילות ובאמינות בקנה המידה הדרוש ליישום מעשי.

אז מה זה "Quantum-in-the-loop"?

על פי Interesting Engineering, מסגרת "Quantum-in-the-loop" מאפשר לחוקרים לתרגם בעיות אופטימיזציה למשתנים קוונטיים ולתקשר עם סימולציות מערכת כוח בזמן אמת. הודות לקשר זה, מדענים יכולים להעריך את סוגי הבעיות שמחשבים קוונטיים יכולים לפתור ביעילות, ולבצע ניסויים בזמן אמת כדי לחקור פתרונות אפשריים.

המחקר המתקדם של NREL על מערכות אנרגיה משולבות (ARIES) שימש כסביבת מערכת כוח מציאותית לניסויים של "Quantum-in-the-loop".

רוב הובספיאן, יועץ מחקר של ARIES אמר בהודעה לעיתונות, "כדי להעריך את האבטחה של פרוטוקולי תקשורת מהדור הבא ולאמת אלגוריתמים קוונטיים נוכחיים ועתידיים, זה קריטי להקים סביבת אמולציה בעולם האמיתי עם חומרה אמיתית ותקשורת במהירות גבוהה. זה בדיוק מה שפיתחנו ב- ARIES עם 'Quantum-in-the-loop'".