Israel phát triển sáu hướng công nghệ máy tính lượng tử

Israel đang phát triển đồng thời sáu hướng công nghệ chế tạo máy tính lượng tử, phản ánh chiến lược đa dạng hóa nghiên cứu nhằm tìm kiếm giải pháp hiệu quả nhất trong một lĩnh vực công nghệ còn nhiều yếu tố chưa được kiểm chứng.

Công nghệ lượng tử có mặt trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống hiện đại. Ảnh: AFP

Báo cáo mới của Cơ quan Đổi mới sáng tạo Israel phối hợp với Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF) đã công bố bản đồ hệ sinh thái công nghệ lượng tử của nước này, phân loại 20 doanh nghiệp theo năm nhóm công nghệ chính, gồm phần cứng, hệ thống điều khiển và linh kiện, phần mềm và thuật toán, cảm biến và đo thời gian, cùng bảo mật và truyền thông lượng tử.

Trong đó, phần cứng là lĩnh vực lớn nhất với bảy doanh nghiệp theo đuổi sáu phương pháp công nghệ khác nhau để chế tạo bit lượng tử (qubit), đơn vị thông tin cơ bản của máy tính lượng tử. Các hướng nghiên cứu bao gồm sử dụng ion bị bẫy, mạch siêu dẫn, nguyên tử trung hòa, photon, công nghệ quang học và chip lượng tử dựa trên kim cương. Hiện chưa có phương pháp nào được xác định sẽ chiếm ưu thế trong tương lai.

Trước sự chưa chắc chắn về triển vọng của từng công nghệ, Cơ quan Đổi mới sáng tạo Israel yêu cầu nền tảng máy tính lượng tử quốc gia trong tương lai phải tích hợp ít nhất ba công nghệ xử lý lượng tử khác nhau, nhằm tạo điều kiện thử nghiệm, so sánh và tránh phụ thuộc quá sớm vào một giải pháp duy nhất.

Một số doanh nghiệp Israel đang đặt ra những mục tiêu phát triển đầy tham vọng. Q-Factor, doanh nghiệp được thành lập bởi các nhà vật lý từ Viện Khoa học Weizmann và Viện Công nghệ Technion, đã huy động 24 triệu USD vốn ban đầu để nghiên cứu hệ thống có khả năng mở rộng lên hơn một triệu qubit. Quantum Art đặt mục tiêu đạt ưu thế tính toán lượng tử vào năm 2027 và phát triển hệ thống một triệu qubit vào năm 2033. Tuy nhiên, báo cáo lưu ý đây mới là các mục tiêu công nghệ, chưa phải thành tựu đã được kiểm chứng.

Bên cạnh phần cứng, Israel cũng phát triển các lĩnh vực hỗ trợ như hệ thống điều khiển máy tính lượng tử, phần mềm thiết kế thuật toán và công nghệ giảm lỗi tính toán. Trong đó, Quantum Machines đã huy động 170 triệu USD vào tháng 2/2025, còn Classiq thu hút hơn 200 triệu USD từ các nhà đầu tư, bao gồm những tập đoàn công nghệ lớn.Đáng chú ý, lĩnh vực quốc phòng cũng tham gia hệ sinh thái lượng tử Israel. Tập đoàn Rafael đang nghiên cứu công nghệ đo trọng lực lượng tử, trong khi Tập đoàn Công nghiệp Hàng không Israel (IAI) phát triển các hệ thống cảm biến lượng tử. Các ứng dụng này được kỳ vọng hỗ trợ hoạt động phát hiện, đo lường và định vị với độ chính xác cao.

Trong lĩnh vực an ninh mạng, Israel đang thúc đẩy nghiên cứu các phương thức mã hóa có khả năng chống lại nguy cơ bị phá vỡ bởi máy tính lượng tử trong tương lai. Tháng 8 vừa qua, Cơ quan Đổi mới sáng tạo Israel đã hỗ trợ thành lập liên danh gồm chín doanh nghiệp và sáu trường đại học để phát triển công nghệ bảo vệ mạng lưới thông tin trước những mối đe dọa mới.

Theo báo cáo, số doanh nghiệp lượng tử tại Israel đã tăng từ năm công ty năm 2019 lên hơn 20 hiện nay, với khoảng 1.000 lao động. Tổng vốn tư nhân huy động trong năm 2025 đạt gần 500 triệu USD, đưa Israel đứng thứ tư thế giới về đầu tư tư nhân trong lĩnh vực này, sau Mỹ, Anh và Canada.

Việc theo đuổi nhiều hướng công nghệ song song cho thấy Israel đang ưu tiên xây dựng một hệ sinh thái lượng tử đa dạng, kết hợp giữa nghiên cứu học thuật, doanh nghiệp khởi nghiệp và công nghiệp quốc phòng, thay vì tập trung toàn bộ nguồn lực vào một mô hình máy tính lượng tử duy nhất.