量子计算对电力电子计算格局的未来影响:简明教程

量子计算正在成为解决各工程领域复杂优化问题的前沿技术,因此也可能对电力电子应用产生重大影响。本文提供了量子计算基础概念的简明教程,既可作为该领域的入门指南,又搭建了其与电力电子潜在应用的桥梁。作为初步探索,研究人员研究了量子计算在解决电力电子中常见离线混合整数优化问题的应用。为此,该团队将一个简化的电力电子设计问题重构为二次无约束二进制优化(QUBO)问题,并在量子硬件上实现——尽管当前存在量子比特数量有限和硬件噪声等制约。这一示范性研究标志着量子方法在电力电子领域应用的开拓性突破。此外,本文还讨论了量子算法与硬件持续发展的潜在影响,指出其有望高效解决大规模多目标设计与控制问题。研究结果表明,尽早采用和探索量子计算技术,或将显著提升未来电力电子系统的性能边界与应用潜能。

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