Chiến lược phát triển công nghệ lượng tử của Israel

Ảnh minh họa. (Nguồn: Cơ quan Đổi mới Sáng tạo Israel)

Đối với Israel, một quốc gia có quy mô dân số và nguồn lực hạn chế nhưng sở hữu hệ sinh thái công nghệ phát triển, lượng tử được xác định không chỉ là một hướng nghiên cứu khoa học mà còn là một lĩnh vực công nghệ chiến lược. Israel đang từng bước xây dựng hệ sinh thái lượng tử trên cơ sở kết hợp đầu tư của Nhà nước, năng lực nghiên cứu của các trường đại học, khu vực khởi nghiệp, công nghiệp quốc phòng và hợp tác quốc tế.

Từ nghiên cứu cơ bản đến chiến lược quốc gia

Israel bắt đầu triển khai chương trình quốc gia về khoa học và công nghệ lượng tử từ năm 2018. Đây là bước đi nhằm tạo nền tảng nghiên cứu và đào tạo nhân lực trong một lĩnh vực đòi hỏi sự kết hợp giữa vật lý, toán học, khoa học máy tính và kỹ thuật.

Theo thời gian, chương trình được mở rộng với sự tham gia của nhiều cơ quan, trong đó có Bộ Quốc phòng, Bộ Đổi mới, Khoa học và Công nghệ, Bộ Tài chính và Cơ quan Đổi mới Israel (IIA). Tổng ngân sách dành cho chương trình được nâng lên khoảng 1,25 tỷ shekel (415 triệu USD), cho thấy lượng tử đã vượt khỏi phạm vi của một lĩnh vực nghiên cứu hàn lâm để trở thành một ưu tiên công nghệ quốc gia.

Cách tiếp cận của Israel đáng chú ý ở chỗ Nhà nước không chỉ tập trung tài trợ cho các đề tài nghiên cứu mà tìm cách hình thành toàn bộ chuỗi giá trị, từ nghiên cứu cơ bản, đào tạo nhân lực, phát triển phần cứng, phần mềm đến thương mại hóa và ứng dụng.

Đây cũng là điểm phù hợp với mô hình đổi mới sáng tạo mà Israel đã xây dựng trong nhiều thập kỷ. Thay vì chờ công nghệ hoàn thiện mới hình thành doanh nghiệp, Israel tạo điều kiện để các startup tham gia ngay từ giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm.

Xây dựng hạ tầng lượng tử dùng chung

Một trong những thách thức lớn nhất đối với Israel là nước này không có nguồn lực tài chính tương đương Mỹ hay Trung Quốc, trong khi công nghệ lượng tử đòi hỏi chi phí nghiên cứu và thiết bị rất cao. Thay vì để từng doanh nghiệp hoặc trường đại học tự xây dựng hạ tầng, Israel lựa chọn phát triển các nền tảng dùng chung.

Trung tâm Điện toán Lượng tử Israel (IQCC) được thành lập nhằm giúp các nhà nghiên cứu và startup trong nước tiếp cận năng lực điện toán lượng tử. (Ảnh: IQCC)

Năm 2024, Trung tâm Điện toán Lượng tử Israel (Israeli Quantum Computing Center - IQCC) được thành lập nhằm giúp các nhà nghiên cứu và startup trong nước tiếp cận năng lực điện toán lượng tử. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh các bộ xử lý lượng tử do Israel phát triển trong nước chưa đạt đến mức có thể đáp ứng toàn bộ nhu cầu thử nghiệm.

Đến tháng 7/2026, IIA tiếp tục công bố kế hoạch đầu tư 100 triệu shekel, tương đương khoảng 33 triệu USD, để xây dựng hạ tầng nghiên cứu và phát triển điện toán lượng tử quốc gia.

Điểm đáng chú ý của kế hoạch là trung tâm mới sẽ không đặt cược vào một kiến trúc duy nhất mà phải tích hợp ít nhất ba công nghệ xử lý lượng tử khác nhau. Doanh nghiệp và trường đại học có thể sử dụng hạ tầng này để thử nghiệm phần cứng, so sánh hiệu năng, phát triển thuật toán và xây dựng các ứng dụng.

Đây là một lựa chọn có tính chiến lược. Trong khi giới khoa học vẫn chưa xác định công nghệ nào sẽ trở thành kiến trúc điện toán lượng tử chiếm ưu thế trong dài hạn, việc đầu tư quá lớn vào một hướng duy nhất có thể tạo ra rủi ro. Israel vì vậy lựa chọn xây dựng một hệ sinh thái mở, trong đó nhiều công nghệ được thử nghiệm song song trước khi thị trường xác định người thắng cuộc.

Hướng tới “chủ quyền lượng tử”

Một bước phát triển mới trong chiến lược của Israel là chuyển từ mục tiêu tham gia cuộc cách mạng lượng tử sang xây dựng năng lực công nghệ độc lập.

Thông qua Project Nexus, Israel hướng tới phát triển một máy tính lượng tử “Blue and White” được sản xuất trong nước. Dự án nằm trong chiến lược công nghệ rộng hơn của Israel và phản ánh mong muốn duy trì khả năng tự chủ trong những công nghệ có ý nghĩa đối với an ninh quốc gia.

Đối với Israel, vấn đề này có ý nghĩa đặc biệt bởi lượng tử có liên hệ trực tiếp với an ninh mạng và quốc phòng. Một máy tính lượng tử đủ mạnh trong tương lai có thể tác động sâu rộng tới các hệ thống mã hóa hiện nay. Vì vậy, việc xây dựng năng lực lượng tử nội địa không chỉ nhằm tạo ra sản phẩm thương mại mà còn nhằm bảo đảm khả năng tiếp cận, kiểm soát và phát triển công nghệ trong những lĩnh vực nhạy cảm.

Nói cách khác, Israel đang nhìn công nghệ lượng tử từ góc độ “chủ quyền công nghệ”, tương tự cách nhiều quốc gia hiện nhìn nhận năng lực sản xuất bán dẫn hoặc AI.

Startup là động lực thương mại hóa

Khu vực doanh nghiệp tư nhân đóng vai trò quan trọng trong chiến lược lượng tử của Israel. Hiện nước này có khoảng 20 startup hoạt động trong lĩnh vực điện toán lượng tử, tập trung vào nhiều mắt xích khác nhau, từ bộ xử lý lượng tử, hệ thống điều khiển và đo lường đến phần mềm, thuật toán và các công cụ hỗ trợ phát triển ứng dụng.

Một số doanh nghiệp như Classiq, Quantum Machines, Qarakal Quantum cho thấy Israel lựa chọn cạnh tranh không nhất thiết bằng việc tự phát triển toàn bộ một máy tính lượng tử hoàn chỉnh. Thay vào đó, các doanh nghiệp có thể tập trung vào những “lớp” công nghệ mà Israel có lợi thế, chẳng hạn phần mềm, thuật toán, hệ thống điều khiển hoặc hạ tầng hỗ trợ.

Đây là cách tiếp cận tương đối phù hợp với một quốc gia nhỏ. Thay vì cạnh tranh về quy mô vốn và năng lực sản xuất với các cường quốc, Israel tìm kiếm vị trí trong những phân khúc có giá trị gia tăng cao.

Nhân lực và liên kết đại học-doanh nghiệp-quốc phòng

Một trụ cột khác trong chiến lược lượng tử của Israel là phát triển nguồn nhân lực. Công nghệ lượng tử không thể phát triển nếu thiếu đội ngũ vừa hiểu vật lý lượng tử, vừa có kiến thức về toán học, khoa học máy tính, điện tử và kỹ thuật.

Hệ thống đại học của Israel vì vậy được đặt ở vị trí trung tâm trong quá trình xây dựng năng lực lượng tử. Các nhà nghiên cứu không chỉ thực hiện nghiên cứu cơ bản mà còn tham gia vào các dự án với doanh nghiệp và các cơ quan nhà nước.

Mối liên hệ với lĩnh vực quốc phòng cũng là một đặc điểm quan trọng. Giống như AI, công nghệ lượng tử có thể có ứng dụng kép, vừa phục vụ dân sự vừa phục vụ quốc phòng. Việc Bộ Quốc phòng tham gia chương trình quốc gia giúp Israel xác định sớm những công nghệ có ý nghĩa chiến lược, đồng thời tạo thêm nguồn lực cho nghiên cứu và phát triển.

Không chờ lượng tử trưởng thành mới hành động

Một đặc điểm xuyên suốt trong chiến lược của Israel là hành động trước khi công nghệ đạt tới giai đoạn thương mại hóa đại trà. Israel không chờ đến khi máy tính lượng tử đủ mạnh mới bắt đầu xây dựng năng lực, mà đầu tư từ sớm vào nghiên cứu, nhân lực, hạ tầng và doanh nghiệp.

Điều này cũng xuất phát từ yêu cầu chuẩn bị cho những thay đổi trong an ninh mạng. Nguy cơ “thu thập dữ liệu hôm nay, giải mã trong tương lai” khiến các dữ liệu có giá trị lâu dài có thể trở thành mục tiêu khi máy tính lượng tử đủ mạnh xuất hiện. Vì vậy, chuẩn bị cho kỷ nguyên lượng tử không chỉ có nghĩa là phát triển máy tính lượng tử mà còn phải chuẩn bị các hệ thống mật mã hậu lượng tử.

Một mô hình “đầu tư có chọn lọc”

Chiến lược lượng tử của Israel cho thấy nước này không tìm cách trở thành quốc gia dẫn đầu thế giới về mọi mặt của công nghệ lượng tử. Thay vào đó, Israel đang xây dựng năng lực quốc gia dựa trên những lợi thế sẵn có: nguồn nhân lực khoa học-kỹ thuật, hệ thống đại học, văn hóa khởi nghiệp, công nghiệp quốc phòng và khả năng huy động vốn cho công nghệ cao.

Hệ thống máy tính lượng tử 20qbits đầu tiên của Israel tại Đại học Hebrew, Israel. (Ảnh: Thanh Bình/TTXVN)

Điểm cốt lõi của mô hình này là sự phối hợp giữa Nhà nước và thị trường. Nhà nước chịu trách nhiệm xây dựng chiến lược, đầu tư vào hạ tầng và nghiên cứu nền tảng; trường đại học cung cấp tri thức và nhân lực; doanh nghiệp đảm nhiệm quá trình thử nghiệm và thương mại hóa; trong khi khu vực quốc phòng tạo thêm nhu cầu và động lực phát triển những công nghệ có tính chiến lược.

Trong cuộc đua lượng tử toàn cầu, Israel chưa phải là cường quốc về quy mô đầu tư hay sở hữu phần cứng. Tuy nhiên, cách nước này xây dựng hệ sinh thái cho thấy một quốc gia nhỏ vẫn có thể tạo vị thế trong một công nghệ chiến lược nếu biết tập trung nguồn lực, phát triển hạ tầng dùng chung, duy trì nhiều hướng công nghệ và nhanh chóng kết nối nghiên cứu với nhu cầu thực tế.

Đối với Israel, cuộc đua lượng tử vì thế không đơn thuần là cuộc đua chế tạo một chiếc máy tính nhanh hơn. Đó là quá trình xây dựng năng lực khoa học, công nghiệp và an ninh cho một kỷ nguyên công nghệ mới - trong đó những quốc gia chuẩn bị sớm có thể có lợi thế lớn ngay cả trước khi công nghệ lượng tử thực sự trưởng thành./.