В Китае появилась «квантовая» подстанция — электросети никогда ещё не были так защищены

В ноябре 2024 года в городе Хэфэй провинции Аньхой была введёна в эксплуатацию экспериментальная электроподстанция Houdian Quantum Application («Хоудянь») напряжением 220 кВ. На подстанции установлено 85 комплектов оборудования 18 типов, охватывающих три направления: квантовые измерения, квантовую связь и квантовые вычисления. Эксплуатация объекта показала, что квантовые технологии быстрее выявляют дефекты оборудования и предотвращают аварии.

Одним из основных элементов подстанции стал квантовый трансформатор тока, использующий для регистрации магнитного поля чувствительные центры в искусственном алмазе. Разработчики утверждают, что решение не подвержено магнитному насыщению, характерному для обычных электромагнитных трансформаторов, лучше измеряет слабые токи и меньше зависит от температуры. На объекте также работают квантовые датчики положения опор, сенсоры разрядов в распределительных шкафах, приборы раннего обнаружения перегрева кабелей и квантовый лидар, контролирующий облачность и атмосферные частицы в радиусе до 15 км.Для передачи служебной информации применяются оптоволоконные системы распределения квантовых ключей и защищённая связь формата «5G плюс квантовое шифрование». Вычислительная часть проекта включает экспериментальный алгоритм расчёта распределения потоков энергии — определения напряжений, токов и мощности во всех узлах электрической сети. Алгоритм проверили на реальной квантовой платформе — китайском сверхпроводниковом квантовом компьютере Origin Wukong. Впрочем, пока речь идёт именно о технологической демонстрации, а не о доказанном превосходстве квантового компьютера над классическими системами управления энергосетями.

По расчётам местного оператора электрораспределительных сетей, квантовые измерительные приборы позволили ежегодно сокращать погрешность учёта электроэнергии на подстанции более чем на 500 МВт·ч. Точность некоторых квантовых датчиков после модернизации выросла примерно с одной тысячной до одной стотысячной измеряемой величины. Подобное оборудование уже начали устанавливать в других городах провинции Аньхой, а в дальнейшем его планируют распространить по всей стране и испытать на подстанциях с более высоким напряжением.