因此，需要借助新的技術解決可再生能源面臨的種種問題。IBM公司和意昂集團的合作旨在通過量子計算來推動能源行業(yè)的轉(zhuǎn)型，即利用量子計算的潛力優(yōu)化能源基礎設施，通過分析天氣變化在內(nèi)的眾多變量，以幫助管理龐大又分散的電網(wǎng)，更好解決電力輸送問題。

意昂集團是歐洲最大的能源網(wǎng)絡和基礎設施運營商之一，在歐洲各地運營著發(fā)電站、可再生發(fā)電設施、電網(wǎng)和電動汽車充電站。該公司的目標是到2030年減少其55%的排放量。目前，該公司每年將超過4萬個可再生能源資產(chǎn)連接到電網(wǎng)基礎設施，以承載更多工作量。公司首席數(shù)字官Victoria Ossadnik表示，這將使電網(wǎng)變得更加復雜，更易出現(xiàn)故障。而新興的點對點交易能源市場更增加了其復雜性，因為家庭和企業(yè)可以直接將光伏屋頂所產(chǎn)生的電力交易給消費者。

面對重重難題，量子計算機有可能幫助塑造出未來的新能源世界。據(jù)IDC分析師Stefano Perini，量子計算市場在2021年的價值超過7億美元，預計到2025年將達到35億美元，其增長速度值得關注。目前，量子計算市場的增量主要由金融服務和制造業(yè)推動，但伴隨全球進一步脫碳，能源公司進軍該市場也將成為一種趨勢。Perini表示，“我們可以期待量子計算將成為能源轉(zhuǎn)型的重要推動者之一。

未來，量子計算機將采用一種全新的計算方式來幫助解決傳統(tǒng)計算機難以解決的全球重要問題，并有望在推進能量躍遷方面發(fā)揮重要作用。例如，量子計算可以幫助配電網(wǎng)完成更廣泛的任務。意昂集團設想未來能源將不再從發(fā)電公司單方面輸送到消費者，許多小公司和家庭也可以通過其光伏系統(tǒng)或電動汽車將能源輸送到電網(wǎng)。在未來，量子計算可以用于更有效地控制這些過程。

Ossadnik表示，量子計算機將對高性能計算(HPC)和人工智能起到補充作用，并非完全取代它們。這些技術的結合將成為解決電網(wǎng)平衡和優(yōu)化電纜布局等問題的理想方案，在設計更好的預測算法和機器學習模型時將非常有用，可以在算法中納入更多維度。量子計算機還將有助于提出數(shù)據(jù)問題。例如，在漢堡或倫敦這樣人口眾多的城市，如何鋪設電纜才是最理想的�！拔覀冃枰�在地下鋪設更多的電纜，但必須找出真正需要的是哪種基礎設施。由于極不穩(wěn)定的需求和供應，這是一個極其復雜的系統(tǒng)。借助量子計算機，我們可以給它成千上萬的信息，并找出哪種模型是最受支持的。”

在早期測試中，意昂集團已經(jīng)使用IBM量子云服務幫助改善了前述基礎設施模型，并進一步探索更多潛在應用。

另一方面，電動汽車數(shù)量的增加會使充電過程更為復雜，量子計算有望幫助解決這一問題。例如，在意昂集團的車輛到電網(wǎng)(V2G)項目中，電動汽車電池作為一種靈活的存儲介質(zhì)連接到配電網(wǎng)。由此，可再生能源發(fā)電的波動就可以被有效平衡。但這一系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和控制需要強大的計算能力，無法依靠目前的經(jīng)典計算系統(tǒng)完成。因此，該公司希望通過量子計算機在更短時間內(nèi)完成這些復雜計算。

在前述合作中，意昂集團將通過IBM云服務訪問IBM的量子計算系統(tǒng)、量子專業(yè)知識和Qiskit量子軟件開發(fā)工具，使量子計算在能源領域的創(chuàng)新成為可能。Ossadnik認為，“量子計算的創(chuàng)新應用提供了一個機遇，以創(chuàng)新的方式解決能源轉(zhuǎn)型中復雜的、跨系統(tǒng)的優(yōu)化任務�！�

“公共事業(yè)在幫助工業(yè)、公司和消費者實現(xiàn)凈零目標方面發(fā)揮著關鍵作用�！盜BM相關負責人Gregor Pillen說道，“然而，實現(xiàn)這一點需要復雜的技術來幫助公共事業(yè)公司更好地預測和優(yōu)化電網(wǎng)，以滿足用電需求和增加清潔能源、可再生能源的使用。量子計算提供了計算能力，幫助公共事業(yè)公司走向一個全新、更可持續(xù)的未來�！�

IBM歐洲量子研究中心科技主管Heike Riel認為，量子計算技術還將在開發(fā)其他更清潔的技術方面發(fā)揮關鍵作用。量子計算機模擬原子和分子行為的能力對電池設計具有重要意義。 “如果我們更好地了解這些過程，就可以更好地優(yōu)化電池。這意味著我們可以減輕電動汽車的重量，因為只需要更少的電池來存儲相同的能量�！�