它被妥善了解恶劣天气事件是美国停电的主要原因。随着气候变化加剧极端天气，这些事件的频率和规模都在增加。
今年夏天，加州的极端高温导致了滚动停电。野火，辅助热波和干旱条件，在电网运营商上施加压力以维护服务。8月，一个德尔科奥 - 一系列雷暴，飓风猛烈的风 - 在中西部地引起了Widecalale公用事业中断，并超过一周后，数万人仍然挣扎停电。2017年，飓风哈维造成10亿瓦的电力被迫中断在2012年，超级风暴桑迪淘汰了权力860万人在东北。
通过越来越复杂的电网管理策略和可再生能源资源的渗透率越来越多，在极端天气中保持日常可靠性和弹性的挑战是复杂的。
电力公用事业不断投入大量资源来预测，从极端事件中响应和恢复 - 包括极端天气事件，设备中断和可再生生成的突然丧失。
对于量子计算的可行性测试或概念证明，以满足电力公用事业的灾难准备的越来越多的复杂性很好，并且表现出很大的潜力。
迄今为止，古典计算有助于支持所有三个步骤。然而，越来越复杂的网格，面对更频繁和强烈的天气事件，正在测试古典计算的限制。
这是一个合理的假设，因为客户越来越依赖可靠和有弹性的电力供应，公共事业将需要超越经典的计算，以监测和控制蓝天和恶劣天气。
在不确定因素中预测
预测对网格的恶劣天气事件的路径，强度和影响是具有不确定性的侵犯。生成可再生资源以及供应和交付基础设施的可用性方面也有很大的不确定性。经典计算使用变形的预测模型作为新数据可用，不同环境事件的响应时间框架显着变化。
电网运营商必须通过评估可能对电网造成的影响，决定在何时何地部署设备和人员以减轻损害，或者如何重新分配资源来做出反应。可以通过分配优先级和援助后勤的计算来支持恢复阶段。这些都是非常复杂的任务，必须实时完成，以维持对最大数量和最脆弱的客户的服务。
古典计算量子计算的主要益处是计算速度的大幅增加。运行成千上万，即使是数百万个情景实时辅助决策也会过多的计算机，即使多个计算机系统并行运行。
好消息是，量子计算的可行性测试或概念验证正在顺利进行中，并显示出巨大的潜力，以满足电力公司应对日益复杂的灾害准备工作。
概念验证建立的
去年，伊利诺斯州北部和芝加哥的电力公司ComEd发起了一个合作小组，研究电力系统的量子计算。这项工作包括了我们的团队丹佛大学除了芝加哥大学，阿贡纳国家实验室等代表一起。
我们首先要研究如何应用量子计算如何应用于分析和模型DC电力流量，了解了解电力系统行为以帮助及时决策的有用代理。（直流电流是最广泛使用的电力系统分析技术，作为独立应用或嵌入在其他应用中。）
我们的直流潮流模型基于一个三节点系统(一个虚拟电站和三个虚拟变电站)，使用IBM基于云的量子计算平台上的四个量子位元。
随着客户越来越依赖可靠且有弹性的电力供应，公用事业公司将需要超越经典的计算能力，在蓝天和恶劣天气下进行监测和控制。
“qubit”是单词“量子”和“位”的组合。Qubit是量子计算中信息的基本单元，因为一点是经典计算。由于其减少的硬件需求和更低的成本，使用“仅”为DC电力流量分析的四个Qubits是相关的。使用的Qubits越少，这项技术的昂贵且更准确。使用最小数量的Qubits也将使我们更容易扩大我们的方法，因为我们转移到试点测试。
我们建立了概念证明，实际上，量子计算可用于分析实际和基本的电力系统问题，尽管在小规模的测试系统上。
我们在量子计算方面的研究集中在电网的弹性——如何让电网做好应对极端事件的准备——仍在进行中，并为恢复服务、最小化电力中断对人类和经济造成的影响、以及精简可再生能源的部署带来了巨大希望。
协作=更快的实现
只有通过协作，我们将能够确定如何最佳地应用于电网的量子计算。需要一种多利益相关者方法，因为每个电网都有一个独特的网络拓扑和不同的地理环境，因此每个面临特定的环境威胁。需要一种多学科方法，因为将量子计算应用于电力系统，运行科学，经济和其他学科的色调。
组织，例如IEEE电力和能源协会(PES)具有广泛的信誉和号召力来支持这种合作努力。此外，政府机构还发挥关键作用，为团队建设提供必要的资金，支持研究和发展，并指导努力确保国家的重要性和影响。
电力公用事业在很大程度上取得了成功，可靠地为客户提供电力超过一个世纪。只有利用最新的技术进步才能升级电网和更新决策过程，才能实现这一目标。现在我们在另一个关键时刻，要求计算的进步，幸运的是，解决方案已经在这里。
随着量子技术更接近商业化，我们必须提高概念证明和协作试点研究的努力，例如我们的团队进行的，以确保我们实现未来的清洁，安全，可靠和弹性的格栅。
