中新網南寧10月31日電(陳欽榮 覃宋林 蔣圣超)中國南方電網廣西電網公司31日介紹，日前，該公司電力量子技術團隊聯合中國計量科學研究院、中國科學院電工研究所、南開大學，成功研制出實用高溫超導量子電壓標準整機，搭載團隊研制的高溫超導量子電壓芯片，為電壓精密測量打造出“自主可控、即插即用”的“量子標尺”。
這一成果標志著我國在量子實用化領域邁出歷史性新步伐，為實現更高輸出電壓幅值的實用化系統奠定了基礎。據悉，第一代實用高溫超導量子電壓標準整機QUS-π(v1.0)，已在第22屆中國—東盟博覽會上首次公開亮相。
第一代實用高溫超導量子電壓標準整機QUS-π (v1.0)。(資料圖)岳浩 攝電壓測量是精密產業發展的“基礎坐標”。日常生活中，電表計量、普通電器調試等場景，現有電壓測量技術足以滿足精度需求；而在手機芯片電路校準、醫院核磁共振設備參數設定、特高壓電網安全運行，以及衛星導航信號調控、航空發動機性能測試等高精尖領域，對電壓基準的精準度、穩定性要求遠超常規場景。
量子電壓標準的核心優勢，在于將電壓溯源至國際公認的基本物理常數，能為極端精密測量場景提供基準支撐，具有極高的準確性與穩定性。然而，當前全球主流量子電壓標準技術在應用方面存在致命短板——依賴液氦營造的極端低溫環境，不僅成本高、設備體積龐大、運維復雜，還只能局限在實驗室中，難以實現大規模推廣應用。
作為支撐南方電網公司以數字化、綠色化協同促進新型能源體系和新型電力系統建設的關鍵一環，南方電網廣西電網公司組建量子技術科研團隊，聚焦極端精密測量痛點，全力開展科研攻關，成功研制QUS-π(v1.0)，帶來實用量子電壓標準技術的顛覆性突破。
團隊將“低溫超導+液氦”的傳統模式，革新為“高溫超導+液氮”的實用方案，將設備體積壓縮至背包大小，大幅降低了系統復雜度與應用門檻，讓量子電壓標準技術從實驗室走向產業應用。
在電力領域，該技術將為新型電力系統建設提供關鍵支撐。這項技術成果實現材料、電測等交叉學科融合，將有力推動電力系統量測扁平化溯源體系構建，提高新型電力系統運行效率及計量精準性。
其應用價值更不止于電力領域。這項技術未來不僅可廣泛應用于交直流標準源、數字儀表等設備的溯源體系中，顯著提升電網儀器儀表的溯源效率與管理水平，還可運用到航空航天、遠洋航行、電動交通等多個領域。
當前，中國南方電網廣西電網公司電力量子技術團隊正在攻關更高輸出電壓幅值的實用化高溫超導量子電壓系統，并將積極探索與北京量子信息科學研究院、南方科技大學等更多院校、團隊，開展轉角結、臺階結、本征結、He-FIB結等不同的實現高溫超導量子電壓標準的技術路線研究。中國南方電網廣西電網公司有關負責人表示，電力量子技術團隊將加快推進研發迭代、系統集成與場景適配，推動高溫超導量子電壓標準技術盡早投入電網應用。(完)