Giá trị thực
Ngày 30/7/2026, Tập đoàn Công nghệ máy tính đa quốc gia IBM của Mỹ có trụ sở tại Armonk, New York, và các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Chicago công bố một thí nghiệm sử dụng 70 qubit logic đã được tổ chức theo cách giúp bảo vệ thông tin trước lỗi phát sinh. Nhóm nghiên cứu cho biết hệ thống thực hiện được một bài toán nằm ngoài khả năng thực tế của những phương pháp mô phỏng cổ điển mà họ khảo sát và gọi kết quả này là một minh chứng cho khái niệm “lợi thế lượng tử” (quantum advantage), ám chỉ việc khi máy lượng tử hoàn thành một nhiệm vụ mà máy tính thông thường rất khó thực hiện trong điều kiện tương đương.
Máy tính thông thường xử lý thông tin bằng các bit mang giá trị 0 hoặc 1. Máy tính lượng tử sử dụng các hạt hạ nguyên tử, chính là qubit, để tăng khả năng xử lý dữ liệu, và có những đặc tính của cơ học lượng tử cho phép xử lý thông tin theo cách khác với máy tính truyền thống. Tuy nhiên, qubit rất nhạy với tác động của môi trường và dễ phát sinh lỗi, trở thành một trong những trở ngại lớn nhất trên con đường xây dựng những cỗ máy lượng tử có thể hoạt động ổn định.
Chính hạn chế này khiến cuộc đua điện toán lượng tử ngày nay không còn được nhìn đơn thuần qua số lượng qubit. Một hệ thống có nhiều qubit hơn về lý thuyết có tiềm năng xử lý lớn hơn, nhưng hiệu quả thực tế còn phụ thuộc vào mức độ ổn định, độ nhiễu và khả năng kiểm soát lỗi. Do đó, xét tới đà phát triển hiện nay của công nghệ lượng tử và tiềm năng mà nó mang lại, điều người ta kỳ vọng không còn là những phép tính đặc biệt, mà là liệu loại công nghệ này có tạo ra giá trị đủ rõ ràng để doanh nghiệp hoặc các tổ chức thực sự muốn sử dụng hay không.
Cuộc đua hạ tầng mới đang thành hình?
Cơ quan Các Dự án nghiên cứu quốc phòng tiên tiến Mỹ (DARPA) đang đầu tư triển khai Quantum Benchmarking Initiative (QBI, Sáng kiến tiêu chuẩn lượng tử), một chương trình dài hạn tới năm 2033 đặt mục tiêu phát triển thành công máy tính lượng tử đủ hữu ích để sử dụng trong thực tế. DARPA gọi ngưỡng này là “utility scale”, tức hệ thống phải giải được những bài toán có giá trị thực tế với hiệu quả đủ lớn để lợi ích từ năng lực tính toán vượt chi phí xây dựng và vận hành.
Tháng 2/2026, Liên doanh Điện toán hiệu năng cao châu Âu (EuroHPC), cơ quan do Liên minh châu Âu (EU) đỡ đầu nhằm tập hợp tài nguyên để phát triển một hạ tầng siêu máy tính và máy tính lượng tử đẳng cấp thế giới tại châu Âu, khai trương Euro-Q-Exa tại Trung tâm Siêu máy tính Leibniz ở Munich, Đức. Sự kiện nhanh chóng thu hút sự quan tâm của giới khoa học và nhiều doanh nghiệp bởi máy tính lượng tử này được kết nối trực tiếp với siêu máy tính SuperMUC-NG, tạo thành một hệ thống kết hợp giữa điện toán truyền thống và điện toán lượng tử. Đến tháng 6/2026, EuroHPC đã đầu tư 6 hệ thống máy tính lượng tử và bố trí chúng tại 6 trung tâm tính toán ở các nước châu Âu. Đến ngày 11/6/2026, 5 hệ thống đầu tiên được lắp đặt, đưa vào vận hành tại các cơ sở tiếp nhận: PIAST-Q ở Ba Lan, VLQ ở Cộng hòa Séc, Euro-Q-Exa ở Đức, Lucy ở Pháp và EuroQCS-Spain ở Tây Ban Nha.
Ngày 11/8/2026, Oracle và Quantinuum, công ty phần cứng và phần mềm điện toán lượng tử, có trụ sở tại bang Colorado, Mỹ, công bố kế hoạch đưa máy tính lượng tử Helios vào một trung tâm dữ liệu AI của Oracle Cloud Infrastructure (OCI) tại Mỹ. Theo thỏa thuận, người dùng dịch vụ đám mây của Oracle trong tương lai có thể tiếp cận hệ thống lượng tử cùng với các nguồn lực điện toán hiệu năng cao và GPU. Helios đã được Quantinuum thương mại hóa từ cuối năm 2025 song dịch vụ lượng tử trên hạ tầng Oracle hiện vẫn trong quá trình triển khai, vì vậy hiệu quả của mô hình này đối với doanh nghiệp cần thêm thời gian để kiểm chứng. Điều đáng chú ý nằm ở chỗ thay vì được thiết lập và vận hành như một cỗ máy biệt lập, máy tính lượng tử Helios được đưa vào cùng môi trường với máy tính truyền thống, hệ thống AI, dữ liệu và các dịch vụ đám mây. Trong mô hình này, máy tính lượng tử có thể đảm nhiệm một số công đoạn phù hợp, trong khi phần lớn quá trình xử lý vẫn dựa vào hệ thống hiện có.
Song song với việc đưa máy tính lượng tử vào trung tâm dữ liệu và các nền tảng dùng chung, năng lực sản xuất phần cứng và chuỗi cung ứng là những khía cạnh đặc biệt quan trọng trong hệ sinh thái phát triển này. Tháng 5/2026, Bộ Thương mại Mỹ công bố kế hoạch dành hơn 2 tỷ USD hỗ trợ 9 doanh nghiệp trong lĩnh vực điện toán lượng tử theo Đạo luật CHIPS và Khoa học (CHIPS and Science Act). Phần lớn nguồn lực này hướng tới việc xây dựng năng lực sản xuất trong nước và giải quyết những điểm nghẽn kỹ thuật đang cản trở khả năng mở rộng máy tính lượng tử. Trong đó, GlobalFoundries, một trong những tập đoàn gia công và sản xuất chất bán dẫn (chip) lớn nhất thế giới, chuyên chế tạo vi mạch theo thiết kế, có trụ sở chính tại Malta, bang New York, Mỹ, dự kiến nhận 375 triệu USD để phát triển cơ sở chế tạo phục vụ nhiều công nghệ lượng tử, còn IBM dự kiến nhận 1 tỷ USD để xây dựng năng lực sản xuất các tấm wafer siêu dẫn chuyên dụng cho máy tính lượng tử. 7 doanh nghiệp khác được đề xuất hỗ trợ để cải thiện những thành phần thiết yếu như linh kiện quang học, hệ thống làm lạnh, thiết bị điều khiển, đóng gói và kết nối phần cứng.
Để công nghệ có thể triển khai ở quy mô và độ sâu như kỳ vọng, các quốc gia và doanh nghiệp phải xây dựng được cả một hệ sinh thái phía sau, từ vật liệu, linh kiện và dây chuyền chế tạo đến thiết bị điều khiển, hệ thống làm lạnh và khả năng lắp ráp ở quy mô lớn. Nói một cách đơn giản, đây chính là bước chuyển từ nghiên cứu khoa học sang hình thành một ngành công nghiệp khổng lồ. Theo nhiều đánh giá của giới chuyên gia, dù chưa rõ rệt như một cuộc đua về hạ tầng lượng tử, những bước đi quyết đoán trên toàn cầu đang định hình một kịch bản cho vài năm tới khi máy tính lượng tử có khả năng phát triển như một nguồn lực tính toán chuyên biệt được kết nối với siêu máy tính và trung tâm dữ liệu, tương tự cách nhiều hạ tầng hiện nay kết hợp các loại bộ xử lý khác nhau cho từng nhiệm vụ. Thị trường vì thế có thể tiếp cận công nghệ lượng tử thông qua dịch vụ và nền tảng dùng chung trước khi việc sở hữu riêng một máy lượng tử trở nên khả thi.
Định vị quỹ đạo của cuộc đua lượng tử toàn cầu
Từ nay đến cuối thập niên, cuộc đua lượng tử nhiều khả năng sẽ chuyển trọng tâm từ những đột phá kỹ thuật sang khả năng vận hành ổn định, mở rộng quy mô và tạo ra giá trị thực tế. Với điện toán, mối quan tâm và cạnh tranh về số lượng qubit sẽ dần nhường chỗ cho những thước đo thiết thực hơn như độ ổn định, khả năng kiểm soát lỗi và hiệu quả tính toán. Mô hình kết hợp máy tính lượng tử với siêu máy tính, AI và điện toán đám mây cũng có thể phổ biến hơn, giúp các tổ chức có khả năng thử nghiệm công nghệ mà chưa, hoặc không nhất thiết phải đầu tư một hệ thống lượng tử riêng.
Không khó để nhận thấy rằng tiêu chuẩn và kiểm định sẽ trở thành những điều kiện quan trọng trong quá trình thương mại hóa lượng tử. Một hệ thống muốn bước ra thị trường phải chứng minh được khả năng hoạt động ổn định, hiệu năng có thể kiểm chứng và chi phí phù hợp. Rất có thể sắp tới sẽ là “giai đoạn sàng lọc”, khi từng công nghệ phải vượt qua các phép thử về độ ổn định, chi phí, khả năng sản xuất và giá trị sử dụng trước khi được triển khai rộng hơn.
Song song với cuộc đua phát triển năng lực tính toán, thế giới cũng phải chuẩn bị cho những rủi ro an ninh mà chính công nghệ lượng tử tạo ra. Khi đủ mạnh, máy tính lượng tử có thể phá vỡ nhiều hệ mã hóa đang bảo vệ Internet, từ giao dịch ngân hàng, dữ liệu doanh nghiệp đến thông tin quốc phòng... tất cả đều đối mặt với mức độ rủi ro cao. Vì vậy, xu hướng tất yếu mà nhiều quốc gia và các tập đoàn công nghệ đã rục rịch chuẩn bị, “mật mã hậu lượng tử” - lớp bảo mật mới được thiết kế để chống lại cả tấn công từ máy tính thường và máy tính lượng tử sẽ là khái niệm mới cần quan tâm nhiều hơn trong những năm tiếp theo.
Nói một cách ngắn gọn, “xây” và “chống” vẫn luôn là 2 mặt không thể tách rời của một vấn đề và tới cuối thập niên này, cuộc đua lượng tử nhiều khả năng sẽ diễn ra cùng lúc ở mặt trận cạnh tranh xây dựng các năng lực tính toán mới và tạo lập “lá chắn” bảo vệ thế giới số trước chính những năng lực ấy. Ai làm tốt ở cả 2 mặt trận này sẽ là nhân tố nắm lợi thế chiến lược trong kỷ nguyên công nghệ tiếp theo.
