Công nghệ lượng tử: Chuẩn bị từ hôm nay cho năng lực tự chủ của ngày mai

TS. Nguyễn Quốc Hưng (áo trắng), Viện trưởng Viện Công nghệ lượng tử, Đại học Quốc gia Hà Nội đang làm việc trong phòng sạch

Công nghệ lượng tử - cuộc đua mới của các quốc gia

Khi nhắc tới công nghệ lượng tử, nhiều người thường nghĩ ngay đến những cỗ máy tính lượng tử có năng lực tính toán vượt xa máy tính hiện nay. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, đó chỉ là một phần trong hệ sinh thái công nghệ rộng lớn đang được nhiều quốc gia xem là nền tảng cho sức mạnh công nghệ tương lai.

Mới đây, tại cuộc họp của Thường trực Ban Chỉ đạo Trung ương về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số cho ý kiến về Đề án “Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ lượng tử phục vụ phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh”, Tổng Bí thư Tô Lâm nhấn mạnh cần thống nhất nhận thức rằng công nghệ lượng tử là vấn đề chiến lược quốc gia, không chỉ đơn thuần là một lĩnh vực nghiên cứu khoa học.

Theo chỉ đạo của Tổng Bí thư, việc phát triển công nghệ lượng tử cần được đặt trong tổng thể triển khai Nghị quyết số 57-NQ/TW, gắn với bảo đảm an ninh quốc gia, dữ liệu quốc gia, công nghiệp bán dẫn, trí tuệ nhân tạo, công nghệ không gian và các công nghệ chiến lược khác.

GS.TS Trần Hồng Thái, Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Lý giải vì sao công nghệ lượng tử được đặt ở vị trí quan trọng như vậy, GS.TS Trần Hồng Thái, Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cho rằng, công nghệ lượng tử không còn là một hướng nghiên cứu hàn lâm đơn lẻ mà đang trở thành một thành tố của sức mạnh quốc gia trong kỷ nguyên số.

Nếu dữ liệu được ví như “dầu mỏ mới” của nền kinh tế số thì công nghệ lượng tử có thể tác động trực tiếp tới năng lực tính toán, truyền thông, bảo mật và xử lý dữ liệu. Những quốc gia làm chủ được công nghệ này sẽ có lợi thế lớn trong các lĩnh vực từ quốc phòng, an ninh mạng đến y tế, tài chính và công nghiệp công nghệ cao.

Theo các chuyên gia, công nghệ lượng tử hiện phát triển trên nhiều hướng khác nhau, trong đó nổi bật là tính toán lượng tử, truyền thông lượng tử, cảm biến lượng tử và mô phỏng lượng tử.

TS Nguyễn Quốc Hưng, Viện trưởng Viện Công nghệ lượng tử, Đại học Quốc gia Hà Nội cho biết, thế giới đã đầu tư cho lĩnh vực này suốt hơn hai thập kỷ và hiện đang bước vào giai đoạn tăng tốc ứng dụng. Điều đáng chú ý là cùng với tốc độ phát triển nhanh chóng, nhiều quốc gia cũng ngày càng siết chặt việc kiểm soát công nghệ.

Theo ông Hưng, nhiều nước hiện không chỉ hạn chế chuyển giao công nghệ lõi mà còn kiểm soát cả hệ sinh thái phụ trợ như thiết bị làm lạnh sâu, thiết bị điều khiển vi sóng hay các chuẩn giao thức vận hành. Điều đó khiến công nghệ lượng tử ngày càng gắn với bài toán tự chủ công nghệ.

TS Nguyễn Quốc Hưng (áo kẻ), Viện trưởng Viện Công nghệ lượng tử, Đại học Quốc gia Hà Nội

Theo vị chuyên gia này, mặc dù xuất phát sau thế giới nhưng Việt Nam vẫn sở hữu những lợi thế đáng kể. Một trong số đó là nguồn lực du học sinh và đội ngũ nhân sự chất lượng cao đang học tập, làm việc ở nước ngoài trong các lĩnh vực như trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn và các ngành công nghệ tiên tiến. Đây là lực lượng đang tiếp cận trực tiếp với những thành tựu nghiên cứu mới nhất của thế giới.

Bên cạnh đó, việc đi sau cũng giúp Việt Nam giảm đáng kể những chi phí và rủi ro của giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm ban đầu. Thay vì phải tự tìm đường từ đầu, Việt Nam có thể kế thừa những kết quả đã được thế giới kiểm chứng, tập trung nguồn lực vào các hướng đi phù hợp hơn với điều kiện thực tế.

Theo TS Nguyễn Quốc Hưng, Việt Nam còn có lợi thế về khả năng hợp tác quốc tế, mạng lưới các nhà khoa học Việt Nam đang làm việc tại nhiều trung tâm lượng tử hàng đầu thế giới và tiềm năng thu hút đầu tư công nghệ cao.

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất hiện nay không nằm ở chi phí phòng thí nghiệm mà ở việc thiếu một chiến lược bài bản, đồng bộ và dài hạn.

Ông Hưng cho rằng, Việt Nam nhiều lần rơi vào vòng luẩn quẩn: Thu hút được nhân tài nhưng thiếu hạ tầng nghiên cứu; đầu tư máy móc nhưng không có người vận hành; hoặc đầu tư lớn nhưng không tạo ra sản phẩm thực tế. Trong khi đó, cuộc cạnh tranh nhân lực trên toàn cầu đang diễn ra rất khốc liệt khi các tập đoàn công nghệ lớn sẵn sàng trả mức đãi ngộ rất cao để thu hút chuyên gia lượng tử.

Để giải quyết bài toán này, theo ông Hưng, Việt Nam cần kiên định với tinh thần của Nghị quyết số 57-NQ/TW, đồng thời mạnh dạn xây dựng các cơ chế thử nghiệm phù hợp, chấp nhận rủi ro trong đầu tư nghiên cứu, mua sắm thiết bị và tạo không gian tự chủ cho các nhà khoa học. Chỉ với một lộ trình dài hạn từ 10 đến 20 năm cùng cơ chế vận hành thực chất, công nghệ lượng tử mới có thể trở thành đòn bẩy nâng cao vị thế quốc gia.

Đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao để đón đầu cho phát triển khoa học công nghệ

Chọn đúng hướng đi để tạo năng lực thực chất

Một trong những nội dung quan trọng nhất của Đề án đang được Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam – đơn vị được giao hoàn thiện đề án là xác định các lĩnh vực ưu tiên để đầu tư.

Theo GS.TS Trần Hồng Thái, Việt Nam không nên chạy đua toàn diện như các cường quốc công nghệ mà cần lựa chọn những hướng đi phù hợp với điều kiện thực tế, đồng thời có khả năng hình thành năng lực nội sinh.

TS Nguyễn Quốc Hưng cũng cho rằng, chiến lược phù hợp không phải là dồn nguồn lực để chế tạo nguyên chiếc máy tính lượng tử, mà tập trung vào các khâu lõi có tính khả thi hơn như nghiên cứu vật liệu, thiết kế mô hình, chống nhiễu hay phát triển các giải pháp lập trình lượng tử.

Theo ông, trong bối cảnh nhiều doanh nghiệp công nghệ quốc tế đang dịch chuyển chuỗi cung ứng và hoạt động nghiên cứu sang Việt Nam, đây là cơ hội để Việt Nam từng bước tham gia vào chuỗi phát triển công nghệ lượng tử toàn cầu.

Nếu chuẩn bị tốt về vật liệu, nhân lực và năng lực nghiên cứu, Việt Nam hoàn toàn có thể đảm nhận các công đoạn thiết kế, nghiên cứu chuyên sâu hoặc cung ứng một số thành phần cho hệ sinh thái lượng tử quốc tế. Nguồn nhân lực trẻ, năng động trong nước có thể trở thành lợi thế để tham gia các phân khúc ngách mà thế giới đang có nhu cầu.

Hội thảo khoa học quốc tế "Những tiến bộ mới trong nghiên cứu các hệ điện tử tương quan mạnh" tổ chức từ ngày 01-05/6/2026 tại Trung tâm ICISE, Quy Nhơn thu hút đông đảo nhà khoa học trong nước và quốc tế

Từ nghiên cứu thực tiễn và kinh nghiệm quốc tế, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đề xuất 5 lĩnh vực ưu tiên theo thứ tự chiến lược.

Đầu tiên là truyền thông và an ninh lượng tử. Đây được xem là lĩnh vực có ý nghĩa chiến lược đặc biệt trong bối cảnh các hệ thống mã hóa hiện nay có nguy cơ bị phá vỡ khi máy tính lượng tử đủ mạnh xuất hiện trong tương lai.

Thứ hai là mô phỏng lượng tử, thuật toán và phần mềm lượng tử. Theo GS.TS Trần Hồng Thái, đây là hướng đi phù hợp với thế mạnh của Việt Nam về toán học, khoa học máy tính và nguồn nhân lực trẻ chất lượng cao. Việt Nam có thể tham gia sâu vào chuỗi giá trị thông qua phát triển thuật toán lượng tử, mô phỏng vật liệu, tối ưu hóa logistics, trí tuệ nhân tạo lượng tử và các ứng dụng tính toán hiệu năng cao.

Thứ ba là cảm biến lượng tử và đo lường chính xác. Đây là lĩnh vực được đánh giá có khả năng ứng dụng thực tiễn sớm nhất, với nhiều tiềm năng trong định vị không phụ thuộc GPS, giám sát hạ tầng trọng yếu, thăm dò địa chất, biển đảo và y sinh.

Thứ tư là vật liệu và linh kiện quang tử lượng tử, gắn với chiến lược phát triển công nghiệp bán dẫn quốc gia.

Thứ năm là đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao - yếu tố được xem là quyết định sự thành công của chiến lược phát triển công nghệ lượng tử trong dài hạn.

“Đi sớm về nhận thức, đi chắc về nền tảng, đi đúng vào những khâu có thể tạo năng lực thật và giá trị thật”, GS.TS Trần Hồng Thái cho rằng đó chính là phương châm hành động đối với lĩnh vực công nghệ lượng tử của Việt Nam hiện nay.

Theo Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, để hiện thực hóa mục tiêu này, Việt Nam cần tập trung xây dựng 3 nền tảng cốt lõi.

Thứ nhất là nền tảng con người thông qua các chương trình đào tạo thạc sĩ, tiến sĩ liên ngành về công nghệ lượng tử, đồng thời thu hút chuyên gia quốc tế và các nhà khoa học Việt Nam ở nước ngoài.

Thứ hai là hạ tầng nghiên cứu dùng chung. Công nghệ lượng tử đòi hỏi những hệ thống thiết bị đặc thù như hệ làm lạnh cryogenic, phòng sạch nano, nguồn đơn photon hay hạ tầng thử nghiệm truyền khóa lượng tử. Vì vậy, cần hình thành các phòng thí nghiệm quốc gia dùng chung thay vì đầu tư phân tán, manh mún.

Thứ ba là cơ chế điều phối quốc gia đủ mạnh để kết nối viện nghiên cứu, trường đại học, doanh nghiệp cùng các cơ quan quốc phòng, an ninh trong một chiến lược thống nhất.

Từ góc nhìn doanh nghiệp, Trung tướng Tào Đức Thắng, Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc Viettel cho rằng sẽ không có chuyện các công nghệ lõi được chuyển giao một cách dễ dàng. Vì thế, Việt Nam phải xác định con đường tự chủ, từng bước đi lên bằng chính năng lực của mình.

Theo ông Tào Đức Thắng, Viettel lựa chọn cách tiếp cận “đi từ nhỏ đến lớn, từ đơn giản đến phức tạp, từ làm chủ đến tự chủ”, bắt đầu từ nghiên cứu, mô phỏng và thử nghiệm ở quy mô nhỏ trước khi mở rộng ứng dụng.

Đặc biệt, lãnh đạo Viettel nhận định mật mã hậu lượng tử sẽ là một trong những lĩnh vực giàu tiềm năng. Khi máy tính lượng tử đủ mạnh để phá vỡ các thuật toán mã hóa hiện nay, nhu cầu đối với các giải pháp bảo mật thế hệ mới sẽ gia tăng mạnh mẽ. Đây cũng là cơ hội để doanh nghiệp công nghệ Việt Nam tham gia sâu hơn vào chuỗi giá trị công nghệ lượng tử toàn cầu.

Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Lê Xuân Định trao đổi với các nhà khoa học thế giới trong lĩnh vực vật lý lượng tử, vật chất ngưng tụ và vật liệu lượng tử tại Quy Nhơn

Trong khi đó, Bộ Khoa học và Công nghệ đang đóng vai trò kết nối các nguồn lực nhằm chuẩn bị nền tảng cho giai đoạn phát triển tiếp theo.

Tại cuộc làm việc với các nhà khoa học quốc tế bên lề hội thảo “Những tiến bộ mới trong nghiên cứu các hệ điện tử tương quan mạnh” tổ chức tại Trung tâm ICISE (Quy Nhơn), Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Lê Xuân Định khẳng định, Việt Nam xác định công nghệ lượng tử là một hướng công nghệ chiến lược dài hạn.

Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Lê Xuân Định trao đổi với các nhà khoa học thế giới trong lĩnh vực vật lý lượng tử, vật chất ngưng tụ và vật liệu lượng tử

Theo Thứ trưởng Lê Xuân Định, Việt Nam không tiếp cận công nghệ lượng tử theo phong trào mà hướng tới xây dựng năng lực thực chất, bắt đầu từ khoa học cơ bản, đào tạo nhân lực, hình thành các nhóm nghiên cứu mạnh, đầu tư hạ tầng dùng chung và lựa chọn những hướng ứng dụng phù hợp với điều kiện trong nước.

Có thể phải mất từ 10 đến 20 năm để hình thành những năng lực lượng tử thực sự. Tuy nhiên, trong bối cảnh các quốc gia đang tăng tốc đầu tư và các rào cản công nghệ ngày càng khép lại, việc chuẩn bị từ hôm nay sẽ quyết định khả năng nắm bắt cơ hội của Việt Nam trong tương lai.

Vì vậy, việc hoàn thiện Đề án phát triển công nghệ lượng tử không chỉ là một chương trình nghiên cứu khoa học. Xa hơn, đó là bước chuẩn bị cho năng lực tự chủ công nghệ quốc gia trong một lĩnh vực được dự báo sẽ góp phần định hình cục diện cạnh tranh của thế giới trong nhiều thập niên tới.