Raft算法：保障分布式系統共識的穩健之道
1. 什么是Raft算法？Raft 是英文”Reliable、Replicated、Redundant、And Fault-Tolerant”（“可靠、可復制、可冗余、可容錯”）的首字母縮寫。Raft算法是一種用于在分布式系統
怎么測量“針尖”大物體的內部，還不用破壞它；對成百上千個靶點進行分子級藥物模擬該怎么“分分鐘”完成；重要信息通訊怎么保證“無條件安全”……量子信息產業正給出最新答案。
隨著近年來對信息保密、計算能力、測量精度等技術提升的需求更加迫切，量子通信、量子計算和量子測量等量子信息技術迅速興起，并形成若干個產業賽道，有望成為推動信息社會和數字經濟升級的催化劑和加速器，助力生產力變革。
有關機構預測，到2029年，量子精密測量市場規模將增長到13.48億美元，到2030年量子通信市場規模將增長到431億美元，量子計算市場規模未來更是有望達到上千億美元。
“量子計算可以在一步計算中完成傳統電子計算機需要多步完成的計算，具備指數級計算加速能力。”北京玻色量子科技有限公司創始人、COO馬寅說，在對算力要求極高的特定場景中，量子計算能夠發揮其高速并行計算的獨特優勢，是未來科技與產業發展變革的重要變量。例如，針對某些病毒的靶向藥，需要對病毒蛋白質成百上千個靶點進行分子級藥物模擬等，量子計算大有可為。
量子測量可以測到比納米還小的物體。國儀量子相關負責人說，量子精密測量技術有望在測量精度、靈敏度、分辨率等方面超越現有技術，也可開發新的應用場景，成為新一代產業變革的底層技術，是量子信息技術下一個“離產業最近”的方向。
“量子測量可應用于各類超高精度和復雜情況的測量場景。例如在新能源領域，基于量子精密測量的電流傳感器可以精確測量電池的工作電流，提升電池管理系統對電池剩余電量的管理精度，提升有效續航，改善汽車的各項指標。”上述負責人說。
此外，量子通信已被列入國家政策重點培育的前沿科技產業。科大國盾量子產品研發中心副經理常磊說，利用量子技術制成的密鑰進行加密后，在傳輸信息的過程中一旦被竊取，密鑰將變為不可識別的亂碼，從而保證量子通信技術上“無條件安全”。“十三五”以來，國內建設一系列量子通信工程，已實現地面通信專網、量子通信衛星等量子通信基礎設施的互聯互通。
放眼全球，量子信息產業發展整體正處于從基礎科研與實驗探索向產品研發與推廣應用過渡階段，市場處于培育期向快速成長期過渡階段，潛力巨大。近年來，我國量子信息領域的產學研協同和產業生態培育等工作逐步得到加強，各地也在積極推動產業發展。上海提出，圍繞量子計算、量子通信、量子測量，積極培育量子科技產業。推動量子技術在金融、大數據計算、醫療健康、資源環境等領域的應用。《江蘇省“十四五”科技創新規劃》提出，加強量子通信領域的超前部署。
多位專家認為，當前，我國的量子科技已經實現從跟跑、并跑到部分領跑的歷史飛躍，量子通信研究穩居國際引領地位，量子計算研究牢固確立國際第一方陣地位，量子精密測量研究多個方向進入國際領先行列，但仍然面臨一些技術和應用上的挑戰。
近日在2023浦江創新論壇上發布的《未來產業創新的前沿領域》提出，量子信息的前沿科技成果，由于尚處于探索研究期，需要進行深入的概念驗證，技術成熟度不高，轉移轉化存在諸多困難。因此，促進基礎研究、前沿科技從實驗室走向市場應用，需要加強政產學研用各方在量子信息領域的溝通交流與協同創新，將學術界力量與產業界、資本方資源有機結合。
業內人士建議，在量子產品應用場景上給予政策扶持，進一步支持量子領域相關科研機構加強合作。“量子信息產業具有多個應用方向，需要政府牽頭拉動聚合，發揮示范作用，推動更大規模更高層次的生態完善。”馬寅說。(記者 袁小康 蕭海川)
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