Eaton、アメリカの電力管理会社は、最近アメリカ空軍研究実験室（AFRL）から700万ドルの契約を獲得し、国家の電力網を増大するサイバーおよび物理的脅威から保護するための量子計算ツールを開発することを目的としています。このプロジェクトは2年間のもので、Eatonは木曜日に発表しました。EatonはInfleqtionおよびペンシルベニア州立大学と協力し、複数の電力網の故障を同時に検出し対応する新しい量子駆動方法を開発します。この研究は量子計算、機械学習、先進的な可視化技術を活用し、電力オペレーターが脆弱な部分を特定し、障害状況に対処するのを助けます。
その目標は、公共事業がより厳しい天候、山火事、サイバー攻撃およびその他のリスクに直面した際の課題に対処するために、電力網のレジリエンスを向上させることです。
増大する電力網の安全性の課題に対処することは、このプロジェクトの重要な要素であり、エンジニアはこれを緊急問題と呼んでいます。これは、故障が発生する前に電力網の弱点を特定するために無数の運用条件を分析する必要があることを意味します。北米電力信頼性協会（NERC）が設定した現在の信頼性基準は、連続して2回の故障が発生した後でも、送電システムが正常に機能することを要求しており、この基準はN-2計画と呼ばれています。Eatonの研究はさらに一歩進んで、複数の故障の状況を同時に考慮することで、オペレーターがすべての可能なリスクをよりよく理解できるようにします。
同社は、電力管理の経験を活かし、量子計算の複雑な計算処理における利点を組み合わせる計画です。量子計算と古典的計算を混合することで、同社は電力網の脆弱な部分をより迅速かつ正確に特定し、より良い対応策を提案することを目指しています。
Eatonは量子計算を利用して電力網の安全性を向上させる
Eatonの上級チーフエンジニアで戦略的パートナーシップおよびイノベーション部門のSid Suryanarayananは、「私たちは極端な天候、山火事、物理的およびサイバー脅威から電力の信頼性と安全性に対する前例のないリスクに直面しており、複数の故障を考慮するツールが必要です」と強調しました。彼は、「このAFRLが資金提供するプロジェクトは、Eatonの電力網の専門知識と量子および機械学習のアプローチを組み合わせ、重要なエネルギーシステムに対してより迅速な認識とより実用的な制御をもたらします」と述べました。
このプロジェクトには、複数の組織からの専門家が集まっています。Infleqtionは専門的な量子ハードウェアを提供し、ペンシルベニア州立大学の研究者は先進的な機械学習と人工知能のスキルを提供します。チームは共同で新しい量子アルゴリズムを作成し、混合量子-古典計算の回路を改善し、さまざまな量子ハードウェアでテストを行います。また、彼らは今日の量子コンピュータが直面している主要な技術的課題の一つである計算エラーを減少させる努力も行います。その目標は、公共事業が最終的に使用できる実用的なツールを作成し、インフラ計画を改善し、日常の電力網運用を支援し、重大な中断時に緊急対応を強化することです。
AFRLの資金提供作業の一環として、研究チームは、既存の量子ハードウェアを利用し、新たに開発されたアルゴリズムと機械学習技術を組み合わせて、現実の電力網の課題を解決する方法を示す概念実証デモを作成します。このデモは、量子駆動技術がオペレーターに複雑な電力網の状況を可視化し、さまざまな脅威シナリオを評価し、緊急時に迅速な操作判断を下すのをどのように助けるかを強調することが期待されています。Eatonの戦略的パートナーシップおよびイノベーション部門の副社長Christopher A. Herbst博士は、「私たちは次世代のスマート電力管理ソリューションを提供しており、世界クラスのエンジニアリング能力と包括的な研究開発アプローチを通じて、重要なインフラに恩恵をもたらしています」と述べました。
彼はさらに、「この研究はインフラ計画、日常運営、緊急準備を強化し、前例のない認識、予測、対応をもたらし、インフラを強化します」と付け加えました。