Xác định công nghệ chiến lược
Công nghệ lượng tử là lĩnh vực khai thác các trạng thái và hiện tượng đặc biệt của vật chất, ánh sáng ở cấp độ nguyên tử để thu thập, xử lý và truyền tải thông tin với độ chính xác cao. Ba trụ cột chính của công nghệ này gồm: Tính toán lượng tử, truyền thông lượng tử và cảm biến lượng tử.
Trong đó, tính toán lượng tử có khả năng giải quyết những bài toán vượt quá năng lực của máy tính hiện nay; truyền thông lượng tử hướng tới bảo mật thông tin dựa trên các nguyên lý vật lý lượng tử; còn cảm biến lượng tử cho phép đo lường với độ chính xác tiệm cận giới hạn tự nhiên.
Công nghệ lượng tử đang được nhiều quốc gia xác định là lĩnh vực có ý nghĩa chiến lược đối với chủ quyền số, an ninh quốc gia và năng lực cạnh tranh. Các chính phủ và tập đoàn lớn đẩy mạnh đầu tư, xây dựng hệ sinh thái nghiên cứu, phát triển công nghệ, đồng thời tăng cường kiểm soát xuất khẩu thiết bị, vật liệu và phần mềm liên quan.
Theo TS. Nguyễn Hoàng Dương, Phó trưởng Ban Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, kinh nghiệm quốc tế cho thấy, các quốc gia đang lựa chọn những mô hình phát triển khác nhau nhưng đều coi trọng vai trò điều phối chiến lược và đầu tư dài hạn.
Tại Mỹ, Đạo luật Sáng kiến Lượng tử Quốc gia năm 2018 tạo nền tảng pháp lý cho việc phát triển lĩnh vực này. Mô hình của Mỹ dựa trên vai trò kiến tạo của Nhà nước và sự dẫn dắt của doanh nghiệp, hình thành hệ sinh thái liên kết giữa trường đại học, phòng thí nghiệm và doanh nghiệp.
Trung Quốc lựa chọn mô hình Nhà nước dẫn dắt toàn diện, kết hợp các viện nghiên cứu và doanh nghiệp nhà nước. Quốc gia này đã xây dựng mạng truyền thông lượng tử lớn nhất thế giới, phát triển vệ tinh lượng tử đầu tiên và đạt ưu thế lượng tử trong một số bài toán cụ thể.
Trong khi Liên minh châu Âu tập trung kết hợp nghiên cứu cơ bản với thương mại hóa, trong đó dự án EuroQCI hướng tới xây dựng hạ tầng truyền thông lượng tử xuyên 27 quốc gia. Nhật Bản chú trọng điều phối cấp cao và xác định mục tiêu định lượng, còn Hàn Quốc tận dụng thế mạnh sẵn có trong lĩnh vực viễn thông, bán dẫn và điện tử để tham gia chuỗi giá trị lượng tử...
Từ kinh nghiệm này, TS. Nguyễn Hoàng Dương cho rằng Việt Nam cần có định hướng chiến lược rõ ràng, cơ chế điều phối tổng thể, chú trọng phát triển nguồn nhân lực chuyên sâu và xây dựng hạ tầng nghiên cứu dùng chung. Đồng thời, cần chủ động tham gia hợp tác quốc tế, lựa chọn những hướng đi phù hợp với năng lực và lợi thế cạnh tranh của đất nước.
Chủ động bảo vệ an ninh thông tin trong kỷ nguyên hậu lượng tử
Ông Vũ Ngọc Sơn, Trưởng Ban Nghiên cứu, tư vấn, phát triển công nghệ và Hợp tác quốc tế (Hiệp hội An ninh mạng quốc gia) đánh giá nguy cơ tấn công mạng hậu lượng tử sẽ xuất hiện sớm với tiến bộ công nghệ nhanh như hiện nay. Giống như trí tuệ nhân tạo (AI) đã được nghiên cứu hơn 40 năm qua nhưng phát triển, ứng dụng trong 2-3 năm gần đây. Nguy cơ lớn khi công mạng hậu lượng tử hướng đến lĩnh vực tài chính, ngân hàng, thay đổi chữ kỹ số...
Theo TS. Nguyễn Hoàng Dương, nguy cơ đáng chú ý là chiến thuật "Harvest now, decrypt later", tức thu thập dữ liệu đã được mã hóa ở thời điểm hiện tại để chờ giải mã trong tương lai, khi máy tính lượng tử đủ mạnh. Khi đó, những hệ mã khóa công khai đang được sử dụng phổ biến hiện nay có thể đứng trước nguy cơ bị phá vỡ.
Thời điểm máy tính lượng tử đủ năng lực phá vỡ các hệ mã này được gọi là Q-day. Đây không chỉ là vấn đề công nghệ mà còn liên quan trực tiếp đến an ninh thông tin, chủ quyền số và bảo vệ các hạ tầng trọng yếu của quốc gia.
Việc rà soát, đánh giá và chuyển đổi các hệ thống mật mã quốc gia sang công nghệ mật mã hậu lượng tử sẽ cần nhiều năm. Do đó, công tác chuẩn bị cần được triển khai từ sớm, thay vì chờ đến khi máy tính lượng tử đạt đủ năng lực mới bắt đầu ứng phó.
Theo PGS.TS. Đinh Văn Trung, Việt Nam cần xác định rõ những lĩnh vực cần bảo vệ, gồm an ninh thông tin, chủ quyền số và hạ tầng thông tin trọng yếu; đồng thời lựa chọn những khâu có thể tham gia trong chuỗi giá trị công nghệ lượng tử như bảo mật hậu lượng tử, tính toán và mô phỏng lượng tử, cảm biến lượng tử, vật liệu lượng tử, linh kiện phụ trợ và dịch vụ đám mây lượng tử.
Để thực hiện mục tiêu này, Việt Nam cần phát triển đồng bộ nguồn nhân lực chuyên sâu, liên ngành; hạ tầng nghiên cứu, thử nghiệm và hệ sinh thái công nghệ. Việc đầu tư cần có trọng tâm, trọng điểm, tránh chạy đua theo những biểu tượng công nghệ hoặc mua sắm thiết bị riêng lẻ mà thiếu năng lực vận hành, khai thác.
Theo định hướng được PGS.TS. Đinh Văn Trung đề xuất, mục tiêu tổng quát là phát triển công nghệ lượng tử trở thành chiến lược quốc gia; từng bước làm chủ, giải mã và ứng dụng một số công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam. Qua đó, xây dựng hệ sinh thái công nghệ lượng tử đồng bộ từ nghiên cứu cơ bản, phát triển công nghệ đến ứng dụng và thương mại hóa.
Đến năm 2030, Việt Nam hướng tới xây dựng chiến lược quốc gia về công nghệ lượng tử, hoàn thiện cơ chế chính sách thúc đẩy phát triển lĩnh vực này; rà soát toàn bộ các hệ thống trọng yếu và xây dựng lộ trình chuyển đổi sang mật mã hậu lượng tử.
