Điện toán lượng tử chuẩn bị cho 'khoảnh khắc ChatGPT' dù đối mặt nguy cơ thiếu hụt nhân tài
Các công ty điện toán lượng tử đang rút kinh nghiệm từ những sai lầm trong thời kỳ bùng nổ trí tuệ nhân tạo (AI) và đầu tư mạnh vào các chương trình đào tạo để đảm bảo ngành công nghiệp non trẻ này duy trì được đà phát triển.
Mục tiêu là tránh tình trạng thiếu hụt nhân tài giống những gì các công ty AI đang phải đối mặt. Dù việc tuyển dụng các vị trí liên quan đến AI đã bùng nổ những năm gần đây, nguồn nhân lực có nền tảng giáo dục và kỹ năng kỹ thuật cần thiết để huấn luyện mô hình ngôn ngữ lớn, viết thuật toán AI và phát triển ứng dụng AI mới vẫn chưa đáp ứng kịp nhu cầu.
Erik Garcell, Giám đốc phát triển doanh nghiệp lượng tử tại Classiq Technologies, nói với trang Insider rằng các công ty lượng tử đã nhận thấy thách thức tuyển dụng trong ngành AI và đang cố gắng đi trước để tránh gặp phải vấn đề tương tự.
Classiq Technologies là hãng công nghệ chuyên về lĩnh vực phần mềm điện toán lượng tử, có trụ sở ở thành phố Tel Aviv (Israel) và văn phòng tại Mỹ. Vai trò chính của Classiq Technologies là phát triển nền tảng giúp tự động hóa việc thiết kế, tổng hợp, phân tích các thuật toán và mạch lượng tử.
“Tại Classiq Technologies, chúng tôi thực sự đang khởi động một chương trình học thuật, hợp tác với các trường đại học để triển khai chương trình giảng dạy lượng tử. Không phải trường nào cũng có chương trình này. Với những trường đã có, chúng tôi đang thúc đẩy việc tăng cường các bài học thực hành”, Erik Garcell chia sẻ.
Nghiên cứu được công bố bởi công ty tư vấn quốc tế Randstad vào tháng 11.2024 cho thấy 75% doanh nghiệp áp dụng AI và tuyển dụng các vị trí liên quan đến công nghệ này. Tuy nhiên, chỉ có 35% nhân sự đã được đào tạo về AI trong năm vừa qua. Lực lượng lao động này còn tồn tại khoảng cách lớn về độ tuổi: Chỉ 1/5 thế hệ baby boomers (sinh ra từ năm 1946 đến 1964) được tiếp cận cơ hội phát triển kỹ năng AI, trong khi gần 1/2 thế hệ Z (sinh ra từ khoảng năm 1997 đến 2012) có cơ hội này. Ngoài ra, còn có sự chênh lệch giới tính đến 42 điểm phần trăm nghiêng về nam giới.
Khoảng cách này vẫn tồn tại bất chấp nhu cầu nhân lực mới tăng mạnh. PwC phát hiện trong Báo cáo thị trường việc làm năm 2024 rằng tỷ lệ công việc đòi hỏi kỹ năng AI chuyên sâu đã tăng 700% kể từ năm 2016, nhanh gấp ba lần so với các loại công việc khác, và sở hữu kỹ năng AI có thể mang lại mức lương cao hơn tới 25%.
Baby boomers là cách gọi một thế hệ người sinh ra trong khoảng thời gian sau Thế chiến thứ hai, cụ thể từ năm 1946 đến 1964. Tên gọi này xuất phát từ việc sau chiến tranh, tỷ lệ sinh tại nhiều nước (đặc biệt là Mỹ, Canada, Úc...) tăng vọt.
PwC (PricewaterhouseCoopers) là một trong bốn công ty kiểm toán và tư vấn tài chính lớn nhất thế giới, thường được gọi chung là Big Four, cùng Deloitte, Ernst & Youngvà KPMG. PwC có trụ sở chính ở London (thủ đô Anh).
Nguồn nhân lực trong ngành lượng tử, vốn chỉ nhỏ bằng một phần nhỏ so với lĩnh vực AI, còn hạn chế hơn nhiều, nhưng nhu cầu đang tăng nhanh. Tạp chí chuyên ngành The Quantum Insider cho biết máy tính lượng tử dự kiến sẽ tạo ra khoảng 250.000 việc làm mới vào năm 2030 và tăng lên 840.000 việc làm trong 2035.
Các công ty điện toán lượng tử đang tài trợ cho chương trình đào tạo tại đại học để đảm bảo họ có đủ nhân tài mới để thúc đẩy ngành công nghiệp - Ảnh: Getty Images
Chuẩn bị cho “khoảnh khắc ChatGPT” của điện toán lượng tử
Điện toán lượng tử là lĩnh vực đang phát triển nhanh chóng, thu hút sự quan tâm lớn từ các tập đoàn công nghệ hàng đầu như Microsoft, Nvidia, Google và IBM. Do kết hợp khoa học máy tính, toán học và cơ học lượng tử, điện toán lượng tử cực kỳ chuyên sâu về kỹ thuật và chi phí cao để phát triển.
Dù ngành công nghiệp này còn mới mẻ, Erik Garcell cho biết các hãng lớn trong lĩnh vực lượng tử tin rằng những lợi ích tiềm năng, gồm các đột phá trong y học, khoa học vật liệu và an ninh mạng, xứng đáng để đầu tư sớm nhằm tránh tình trạng thiếu hụt nhân tài cản trở sự tiến bộ.
“IBM đã thực sự cung cấp rất nhiều nội dung giáo dục chất lượng về điện toán lượng tử, nuôi dưỡng ngành từ rất sớm với những tài liệu này. Tôi rất vui khi thấy họ có rất nhiều tài liệu học tập tuyệt vời và các công ty như Pennylane cũng vậy, với những khóa học miễn phí mà bất kỳ ai cũng có thể bắt đầu tìm hiểu”, Erik Garcell nói.
IBM đã hợp tác với các công ty khởi nghiệp lượng tử như Q-CTRL để xây dựng chương trình học điện toán lượng tử, gồm các khóa học trực tuyến miễn phí về những chủ đề nền tảng như xây dựng thuật toán và mã sửa lỗi lượng tử. Các công ty khác như Google, Pennylane và Microsoft cũng cung cấp các khóa học độc lập tương tự, cấp chứng chỉ hoàn thành để nhận diện những ứng viên sở hữu kỹ năng lượng tử mà các nhà tuyển dụng đang tìm kiếm.
Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Đại học Chicago và Đại học California - Berkeley đang cung cấp một số khóa học điện toán lượng tử toàn diện nhất tại các cơ sở giáo dục.
Erik Garcell tiết lộ ông gần đây đã giảng dạy một khóa học giới thiệu kéo dài ba ngày tại Học viện Công nghệ Massachusetts nhằm giới thiệu công nghệ lượng tử tới sinh viên. Học viện này cũng hợp tác với Classiq Technologies để cung cấp một khóa học chứng chỉ chính thức trực tuyến.
"Hiện tại là thời điểm tuyệt vời để tìm kiếm tài liệu học tập cho những ai muốn trực tiếp trải nghiệm điện toán lượng tử. Trong ngành, đã có rất nhiều cuộc thảo luận về thời điểm chúng ta sẽ có 'khoảnh khắc ChatGPT', khi nhiều người đều quay đầu lại và nói 'Ồ, công nghệ này tồn tại đấy!', dù trước đó họ không biết đến nó. Nhiều người sẽ bắt đầu chú ý và điện toán lượng tử sẽ tạo ra rất nhiều tiếng vang. Chúng tôi chỉ muốn sẵn sàng cho thời điểm đó", Erik Garcell thổ lộ.
Điện toán lượng tử là lĩnh vực nghiên cứu và phát triển loại máy tính mới, khác biệt hoàn toàn với máy tính cổ điển mà nhiều người đang dùng. Thay vì sử dụng các nguyên tắc vật lý cổ điển, điện toán lượng tử dựa vào các nguyên lý của cơ học lượng tử để thực hiện tính toán.
Dưới đây là các điểm chính để hiểu về điện toán lượng tử:
Bit lượng tử (qubit)
Trong máy tính cổ điển, đơn vị thông tin cơ bản là bit, chỉ có thể mang một trong hai giá trị: 0 hoặc 1.
Trong điện toán lượng tử, đơn vị thông tin là qubit. Qubit có thể mang giá trị 0, 1, hoặc cả 0 và 1 cùng lúc nhờ nguyên lý chồng chập (superposition). Khả năng này cho phép máy tính lượng tử xử lý lượng thông tin khổng lồ và khám phá nhiều khả năng đồng thời.
Chồng chập lượng tử
Đây là khả năng của một hệ lượng tử (như qubit) tồn tại trong nhiều trạng thái cùng lúc cho đến khi nó được đo lường. Điều này giống việc một đồng xu đang quay trên không trước khi rơi xuống sấp hoặc ngửa. Qubit có thể biểu diễn đồng thời nhiều khả năng, giúp máy tính lượng tử giải quyết các bài toán phức tạp nhanh hơn.
Vướng víu lượng tử
Khi hai hoặc nhiều qubit bị "vướng víu", chúng liên kết với nhau theo một cách đặc biệt. Trạng thái của một qubit bị vướng víu sẽ phụ thuộc tức thời vào trạng thái của các qubit khác trong cùng nhóm, bất kể khoảng cách giữa chúng. Đây là một tài nguyên mạnh mẽ cho phép máy tính lượng tử thực hiện các phép tính song song và hiệu quả.
Khác biệt cốt lõi với máy tính cổ điển
Máy tính cổ điển sử dụng bit và các cổng logic cổ điển (AND, OR, NOT) để thực hiện các phép tính theo trình tự, giỏi xử lý những tác vụ tuyến tính và bài toán có thể chia nhỏ thành các bước logic rõ ràng.
Máy tính lượng tử sử dụng qubit cùng các cổng logic lượng tử để thao tác trên trạng thái chồng chập và vướng víu. Chúng có khả năng giải quyết một số loại bài toán nhất định mà máy tính cổ điển gặp khó khăn hoặc không thể giải được trong thời gian hợp lý, ví dụ mô phỏng phân tử, tối ưu hóa phức tạp, hoặc phá mã hóa hiện đại.
Ứng dụng tiềm năng
Nghiên cứu vật liệu và dược phẩm: Mô phỏng cấu trúc và tương tác của phân tử để khám phá thuốc mới hoặc vật liệu tiên tiến.
Mật mã học: Phá vỡ các thuật toán mã hóa công khai đang được sử dụng rộng rãi (ví dụ RSA) và phát triển các phương pháp mã hóa mới an toàn hơn.
Tối ưu hóa: Giải quyết các bài toán tối ưu hóa phức tạp trong logistics, tài chính, lập kế hoạch.
AI và học máy: Tăng tốc các thuật toán AI và khám phá các phương pháp học mới.
Mô phỏng khoa học: Mô phỏng các hệ thống vật lý phức tạp.
Tóm lại, điện toán lượng tử là một bước nhảy vọt trong công nghệ tính toán, sử dụng các hiện tượng lượng tử để giải quyết các bài toán mà máy tính cổ điển không thể làm được, mở ra những khả năng đột phá trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang trong quá trình hoàn thiện và chưa sẵn sàng cho mục đích sử dụng chung.
