Châu Á tham gia cuộc đua công nghệ điện toán mới, thách thức vị thế bá chủ của Mỹ

Điện toán lượng tử đang ngày càng tăng tốc ở Nhật Bản và các nơi khác ở châu Á khi Đại học Tokyo và IBM ra mắt máy tính lượng tử mới vào năm ngoái.

Theo kênh CNBC, máy tính nói trên là hệ thống thứ hai được IBM chế tạo bên ngoài Mỹ và là bước mới nhất trong chuỗi các bước tiến quan trọng trong nghiên cứu lượng tử.

Trường Đại học Tokyo và IBM đã dẫn đầu Hiệp hội Sáng kiến ​​Đổi mới Lượng tử cùng với các công ty lớn trong ngành của Nhật Bản như Toyota và Sony. Tất cả đều hướng tới công nghệ lượng tử.

Điện toán lượng tử là sử dụng cơ học lượng tử để chạy các phép tính. Điện toán lượng tử có thể chạy nhiều quy trình cùng một lúc bằng cách sử dụng các bit lượng tử, khác với các bit nhị phân trong điện toán truyền thống.

Thách thức vị thế “bá chủ” của Mỹ

Một máy tính lượng tử. Ảnh: Getty Images

Công nghệ mới cuối cùng sẽ tăng tốc sức mạnh điện toán, thúc đẩy nhiều ngành và có thể ảnh hưởng đến mọi thứ, từ phát hiện thuốc mới cho đến cách bảo mật dữ liệu. Một số quốc gia đang chạy đua để vận hành đầy đủ các máy tính lượng tử.

Ông Christopher Savoie, Giám đốc điều hành công ty máy tính lượng tử Zapata, người đã dành phần lớn sự nghiệp ở Nhật Bản, cho biết quá trình phát triển công nghệ này chủ yếu xoay quanh Mỹ. Nhưng giờ đây, các quốc gia châu Á không muốn bị tụt hậu về điện toán lượng tử.

Ông Savoie nói: “Các quốc gia như Ấn Độ, Nhật Bản và Trung Quốc không muốn là người duy nhất không có năng lực lượng tử. Họ không muốn thấy vị thế bá quyền lượng tử ở nơi mà các công ty lớn nói chung chỉ là các công ty Mỹ”.

Ví dụ, Trung Quốc đã đầu tư rất nhiều chất xám cho cuộc chạy đua lượng tử. Các nhà nghiên cứu nước này đã có những đột phá và dư luận đang tranh luận sôi nổi về việc liệu Trung Quốc có vượt qua Mỹ trên một số mặt hay không.

Về phần mình, đầu năm nay, Ấn Độ đã công bố ý định đầu tư 1 tỷ USD vào kế hoạch 5 năm để phát triển máy tính lượng tử tại nước này.

Ông James Sanders, một nhà phân tích tại S&P Global Market Intelligence, nói với CNBC rằng các chính phủ trên thế giới đang quan tâm nhiều hơn đến điện toán lượng tử trong những năm gần đây.

Vào tháng 3, ông Sanders đã công bố một báo cáo cho thấy các chính phủ đã cam kết hỗ trợ nghiên cứu lượng tử khoảng 4,2 tỷ USD. Một số ví dụ đáng chú ý là Hàn Quốc đầu tư 40 triệu USD vào lĩnh vực này và Bộ Giáo dục Singapore tài trợ cho một trung tâm nghiên cứu có tên Trung tâm Công nghệ Lượng tử.

Công nghệ lượng tử sẽ được sử dụng ở đâu?

Một bộ xử lý lượng tử trên một nguyên mẫu của máy tính lượng tử. Ảnh: Getty Images

Tất cả những nỗ lực này đều có tầm nhìn xa về tương lai. Đối với một số người, những lợi ích của lượng tử có thể còn xa vời.

Theo ông Sanders, những lợi ích của điện toán lượng tử sẽ không thể hiện rõ ngay lập tức đối với người tiêu dùng hàng ngày. Có hai lĩnh vực chính mà đột phá lượng tử sẽ có vai trò quan trọng: công nghiệp và quốc phòng.

Ông Savoie nói: “Các lĩnh vực mà bạn có điện toán hiệu suất cao là những lĩnh vực mà chúng ta sẽ thấy tác động của máy tính lượng tử. Đó là những thứ như mô phỏng vật liệu, mô phỏng khí động học, các bài toán điện toán phức tạp và trí tuệ nhân tạo học máy”.

Trong dược phẩm, các hệ thống truyền thống dùng để tính toán hoạt động của các phân tử thuốc có thể tốn nhiều thời gian. Tốc độ của điện toán lượng tử có thể làm tăng nhanh chóng các quá trình này xung quanh việc phát hiện ra thuốc và cuối cùng là rút ngắn thời gian các loại thuốc được tung ra thị trường.

Những thách thức về an ninh

Nhân viên công ty công nghệ Q.ant gắp một con chip điện toán lượng tử ở Stuttgart, Đức. Ảnh: Getty Images

Mặt khác, lượng tử có thể đặt ra những thách thức về an ninh. Khi sức mạnh điện toán ngày càng cao, rủi ro đối với các phương pháp bảo mật hiện có cũng tăng lên.

Ông Savoie nói: “Có một mối đe dọa hiện hữu là lĩnh vực mật mã. RSA cuối cùng cũng sẽ bị ảnh hưởng”.

RSA là một trong những phương pháp mã hóa phổ biến nhất để bảo mật dữ liệu, được phát triển vào năm 1977, có thể bị thay đổi bởi tốc độ lượng tử. Nó được đặt tên theo những người phát minh là Ron Rivest, Adi Shamir và Leonard Adleman.

Bà Magda Lilia Chelly, Giám đốc an ninh thông tin của công ty an ninh mạng Singapore Responsible Cyber, nói với CNBC rằng cần phải nghiên cứu và phát triển mã hóa và lượng tử song song để bảo mật không bị tụt lùi.

Bà Chelly nói: “Một số chuyên gia tin rằng máy tính lượng tử cuối cùng sẽ có thể phá vỡ tất cả các dạng mã hóa, trong khi những người khác tin rằng các dạng mã hóa mới và phức tạp hơn sẽ được phát triển mà máy tính lượng tử không thể phá vỡ được”.

Ông Sanders cho rằng quá trình phát triển và thương mại hóa điện toán lượng tử sẽ không phải là một đường thẳng.

Tiến độ phát triển cũng có thể bị ảnh hưởng bởi các nhà đầu tư tư nhân không phải lúc nào cũng quan tâm vì điện toán lượng tử sẽ không mang lại lợi tức đầu tư nhanh chóng.

Một thách thức khác cho nghiên cứu lượng tử là tìm kiếm tài năng phù hợp với các kỹ năng cụ thể cho nghiên cứu này.

Ông Savoie nói: “Các nhà khoa học lượng tử có thể làm công việc điện toán lượng tử không tự nhiên mà có và cần hợp tác xuyên biên giới khi các chính phủ đối mặt với lợi ích cạnh tranh”.