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電力AI風采｜第1期：量子人工智能及在電力場景中的應用

作者：日期： 2025-05-15

編者按

為助力同學們緊跟時代步伐，深入了解人工智能領域的前沿動態(tài)與發(fā)展趨勢，我院策劃推出《AI項目風采》欄目。該欄目旨在通過展示我院教師主持的人工智能相關項目，搭建起學術交流與知識共享的橋梁。本期欄目將聚焦我院高放教授所開展的《量子人工智能及在電力場景中的應用》項目。

項目介紹

量子人工智能（Quantum Artificial Intelligence, QAI）是一個結(jié)合了量子計算與人工智能的新興領域，旨在利用量子力學原理增強或革新傳統(tǒng)的人工智能算法和技術。高放教授在發(fā)展量子人工智能算法的基礎上，積極結(jié)合電氣工程學科背景，開拓電力量子計算的交叉研究方向，研究內(nèi)容涵蓋量子啟發(fā)式算法、量子算法、混合量子-經(jīng)典算法等，場景覆蓋最大光伏功率點跟蹤、潮流計算、最優(yōu)潮流、機組組合等典型電力業(yè)務場景，相關成果在IEEE Transactions on Sustainable Energy、Applied Soft Computing、Computer Physics Communications等期刊上發(fā)表。

課題組目前已和廣西電科院、北京玻色量子科技有限公司達成了項目合作。課題組學生參與國內(nèi)外量子人工智能挑戰(zhàn)賽并取得了一系列獎項，包括2024年第十九屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽“揭榜掛帥”專項賽量子計算賽題特等獎、2023年第二屆“司南杯”量子計算編程挑戰(zhàn)賽專業(yè)組特等獎等。

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相關項目：

1.考慮傳輸線切換的安全約束機組組合量子分解算法研究，2024年中國優(yōu)選法統(tǒng)籌法與經(jīng)濟數(shù)學研究會——玻色量子基金項目，2024.11-2025.4

2.面向機組組合問題的量子算法研究，工業(yè)控制技術全國重點實驗室開放課題，2024.9-2025.2

3.量子科技在電力領域創(chuàng)新方向與技術路徑研究，廣西電網(wǎng)公司2024年第五批科技創(chuàng)新專業(yè)科技項目，2025.1-2026.5

依托該項課題獲得的相關獎項：

1.2024年第十九屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽“揭榜掛帥”專項賽量子計算賽題特等獎（指導教師：高放、代偉、韋克金，參賽學生：王逸斐、路宜寧、林祖昌、吳文杰、唐鏡峰、朱德意、石磊、施涵、吳宇晴、關君本）

2.2024年第一屆量子信息技術與應用創(chuàng)新大賽本源量子VQNET量子機器學習大賽賽道一等獎

3.2024年首屆APMCM“五岳杯”量子計算挑戰(zhàn)賽總決賽一等獎 & 銅獎

4.2024年第二屆全國先進計算技術創(chuàng)新大賽前沿計算專題賽二等獎

5.2023年第二屆CCF“司南杯”量子計算編程挑戰(zhàn)賽專業(yè)組量子生物化工賽道特等獎、量子金融賽道一等獎

6.2023年首屆全國先進計算技術創(chuàng)新大賽算力創(chuàng)新賽道二等獎

7.2024年首屆“五岳杯”量子計算數(shù)學建模挑戰(zhàn)賽優(yōu)秀導師獎

8.2024年第一屆量子信息技術與應用創(chuàng)新大賽優(yōu)秀導師獎

9.2024年第三屆CCF“司南杯”量子計算編程挑戰(zhàn)賽優(yōu)秀指導教師獎

10.2023年第二屆CCF“司南杯”量子計算編程挑戰(zhàn)賽優(yōu)秀指導教師獎

課題組相關論文：

1.Fang Gao, Guojian Wu, Mingyu Yang, Wei Cui, Feng Shuang*, A hybrid algorithm to solve linear systems of equations with limited qubit resources, Quantum Information Processing, 2022, 21, 111

2.Fang Gao*, Guojian Wu, Suhang Guo, Wei Dai, Feng Shuang*, Solving DC Power Flow Problems Using Quantum and Hybrid Algorithms, Applied Soft Computing, 2023，137, 110147

3.Fang Gao*, Guojian Wu, Application of Quantum Computing in Power Systems, Energies, 2023, 16, 2240

4.Guojian Wu, Dejian Huang, Feng Shuang, Fang Gao*, Variational quantum eigenvalue solver algorithm utilizing bridge-inspired quantum circuits and a gradient filter module, Computer Physics Communications 2024, 298, 109117

5.Fang Gao, Rongzhao Hu, Linfei Yin*, Huibin Cao, Jun Yu, Feng Shuang,Quantum Grover search-inspired global maximum power point tracking for photovoltaic systems under partial shading conditions, IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2024, 15(3), 1601

6.Mingyu Yang, Fang Gao*, Wei Dai, Dejian Huang, Qing Gao, Feng Shuang, A scalable fully distributed quantum alternating direction method of multipliers for unit commitment problems, Advanced Quantum Technologies,2025,8,2400286

科技浪潮奔涌，人工智能作為面向未來的戰(zhàn)略性技術，也正與電力行業(yè)深度交匯。本欄目將持續(xù)開辟“AI+電力”前沿實踐的觀察窗口，助力我院師生拓寬學術視野、淬煉創(chuàng)新能力，共同譜寫智慧能源的新篇章。

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