चीन का पहला ग्रिड सबस्टेशन, जो पूरी तरह क्वांटम तकनीक पर बना है

पूर्वी चीन के अनहुई प्रांत के हेफ़ेई शहर में स्थित एक बिजली सबस्टेशन, क्वांटम तकनीक का व्यवस्थित इस्तेमाल करने वाली देश की पहली ग्रिड सुविधा बन गया है, ऐसा सरकारी मीडिया का कहना है। 220-किलोवोल्ट क्षमता वाला यह "होदियान क्वांटम एप्लिकेशन डेमोंस्ट्रेशन सबस्टेशन" नवंबर 2024 में चालू किया गया था। अब यह 18 श्रेणियों में 85 खुद विकसित किए गए क्वांटम उपकरण चलाता है — इनमें क्वांटम सेंसिंग, क्वांटम कम्युनिकेशन और क्वांटम कंप्यूटिंग शामिल हैं।

करंट में उतार-चढ़ाव पर नज़र रखने के लिए यह सबस्टेशन हीरे पर आधारित क्वांटम सेंसिंग सामग्री का इस्तेमाल करता है। केबल में आग के खतरे और स्विचगियर के भीतर आंशिक विद्युत डिस्चार्ज की खराबी पकड़ने के लिए क्वांटम-डॉट गैस सेंसर लगाए गए हैं। स्टेट ग्रिड अनहुई इलेक्ट्रिक पावर कंपनी के इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट के डिजिटलीकरण संस्थान के इंजीनियर तियान तेंग ने कहा, "हमने कई मैनुअल निरीक्षण कार्यों को अति-सटीक क्वांटम सेंसिंग उपकरणों से बदल दिया है"। उन्होंने कहा, "नई प्रणाली उपकरणों की खराबी को कहीं तेज़ी से पहचान और जांच सकती है, जिससे निरीक्षण और परिचालन लागत दोनों घटती हैं"।

सबस्टेशन की छत पर लगा क्वांटम लिडार सिस्टम 15 किलोमीटर के दायरे में वायुमंडलीय कणों और बादलों की स्थिति पर नज़र रखता है, जिससे मौसम से जुड़े खतरों की पहले से चेतावनी मिलती है। ट्रांसमिशन टावरों पर लगे क्वांटम एटीट्यूड सेंसर पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के दस-हज़ारवें हिस्से जितने छोटे बदलाव भी पकड़ सकते हैं, जिससे टावर के संरेखण की सटीक निगरानी होती है। क्वांटम एन्क्रिप्शन उपकरण फाइबर-आधारित क्वांटम सुरक्षित संचार और "5G प्लस क्वांटम" एन्क्रिप्टेड संचार, दोनों की सुरक्षा करते हैं।

इस सबस्टेशन ने पावर फ्लो विश्लेषण के लिए एक क्वांटम कंप्यूटिंग तरीका भी अपनाया है। चीन के खुद के बनाए क्वांटम कंप्यूटर "ओरिजिन वुकोंग" का इस्तेमाल कर, इसे एक असली पावर ग्रिड की संरचना पर परखा गया। तियान ने कहा, "यह उपलब्धि बड़े पैमाने के पावर ग्रिड सिमुलेशन के लिए बिल्कुल नया तकनीकी तरीका देती है"। उन्होंने कहा, "इससे बिजली प्रणालियों की रीयल-टाइम विश्लेषण और गणना क्षमता और बेहतर होने की उम्मीद है"।

इस सबस्टेशन को बनाना आसान नहीं था। स्टेट ग्रिड अनहुई इलेक्ट्रिक पावर कंपनी के इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट में पावर क्वांटम सेंसिंग लैबोरेटरी के प्रमुख झाओ लॉन्ग ने बताया कि इसके लिए न कोई घरेलू मिसाल थी, न तय मानक, न परिपक्व तकनीकी हल। उन्होंने बताया कि जब विदेशी आपूर्तिकर्ताओं ने उच्च गुणवत्ता वाली हीरे की सेंसिंग सामग्री की आपूर्ति रोक दी, तो परियोजना लगभग रुक गई थी। टीम ने आखिरकार घरेलू सामग्री शोधकर्ताओं के साथ मिलकर अपने विकल्प तैयार किए। झाओ ने कहा, "लगातार कई महीनों तक हम दिन में सबस्टेशन पर डेटा जुटाते और सिस्टम पैरामीटर सेट करते रहे। रात को लैब लौटकर एल्गोरिदम सुधारते और पैकेजिंग व शील्डिंग डिज़ाइन बेहतर बनाते रहे"। उन्होंने बताया, "जब क्वांटम करंट ट्रांसफॉर्मर ने आखिरकार मॉनिटरिंग स्क्रीन पर सही रीडिंग दिखाई, तो पूरी टीम तालियां बजाने लगी"।

परियोजना के अनुमान के अनुसार, होदियान सबस्टेशन में क्वांटम तकनीकों के इस्तेमाल से सालाना बिजली मापन में होने वाली गलतियां 5,00,000 किलोवाट-घंटे से भी ज़्यादा कम हो जाती हैं। यहां सबसे पहले आज़माई गई कई क्वांटम तकनीकें अब तक अनहुई प्रांत के अन्य हिस्सों में भी लगाई जा चुकी हैं और चीन के और क्षेत्रों में पहुंचाई जा रही हैं।