Uy thế của máy tính lượng tử

Tác giả: Michio Kakau/NXB Trẻ

Uy thế lượng tử

Trong sách, những lợi ích chưa từng có trong khả năng tính toán của máy tính lượng tử báo trước những tiến bộ có thể thay đổi mọi khía cạnh trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta.

Uy thế của máy tính lượng tử

Được trang bị máy tính lượng tử, một hacker có thể đột nhập vào bất cứ máy tính kỹ thuật số nào trên thế giới, do đó có thể phá hủy các ngành công nghiệp.

Uy thế lượng tử

Trở lại năm 2012, khi nhà vật lý John Preskill của Viện Công nghệ California (Caltech) lần đầu tiên đặt ra thuật ngữ “uy thế lượng tử” (quantum supremacy), nhiều nhà khoa học đã lắc đầu. Họ nghĩ sẽ phải mất tới nhiều thập niên, nếu không muốn nói là nhiều thế kỷ, máy tính lượng tử mới có thể vượt qua được máy tính kỹ thuật số.

Xét cho cùng thì, tính toán dựa trên các nguyên tử riêng lẻ, chứ không phải trên các chip silicon được coi là khó khăn không thể tưởng tượng nổi. Những dao động hay can nhiễu dù là nhỏ nhất cũng có thể làm nhiễu động vũ điệu ảo diệu của các nguyên tử trong một máy tính lượng tử. Nhưng những tuyên bố gây sửng sốt về uy thế lượng tử đã phá tan các tiên đoán ảm đạm của những người phản đối. Mối bận tâm bây giờ là làm sao phát triển nhanh lĩnh vực này.

Sự rung chuyển gây bởi những thành tựu phi thường này cũng làm chao đảo các phòng họp và cơ quan tình báo tuyệt mật trên khắp thế giới. Tài liệu bị rò rỉ bởi những người tố giác cho thấy rằng CIA và Cơ quan an ninh quốc gia Hoa Kỳ đã theo sát những phát triển trong lĩnh vực này.

Đó là bởi vì các máy tính lượng tử mạnh tới mức, về nguyên tắc có thể phá được tất cả các mật mã mạng đã biết. Điều này có nghĩa là mọi bí mật chứa đựng những thông tin nhạy cảm nhất được các chính phủ canh phòng một cách nghiêm ngặt chẳng khác gì những viên ngọc trên vương miện, cũng như những bí mật được bảo vệ tốt nhất của các tập đoàn và thậm chí của cá nhân, đều dễ dàng bị công phá.

Tình hình này nguy cấp tới mức ngay cả Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST), nơi thiết đặt các chính sách và tiêu chuẩn quốc gia, mới đây đã phải ban hành hướng dẫn giúp các tập đoàn và hãng lớn lập kế hoạch để dứt khoát chuyển tiếp sang thời đại mới này. NIST cũng đã thông báo họ kỳ vọng rằng vào năm 2029, các máy tính lượng tử sẽ có thể phá được các mật mã AES (Advanced Encription Standard) 128-bit, mà hiện nhiều công ty đang sử dụng.

Máy tính lượng tử mở ra cơ hội nhưng cũng tạo nên thách thức. Ảnh: Stockhead.

Trong một bài viết đăng trên tạp chí Forbes, Ali Al Kaafarani nhận xét, “Đây là một viễn cảnh khá đáng sợ đối với bất cứ tổ chức nào có những thông tin nhạy cảm cần bảo vệ.”

Trung Quốc đã chi 10 tỷ đôla cho Phòng Thí nghiệm các Khoa học Thông tin lượng tử của họ vì họ đã quyết tâm phải là người đứng đầu trong lĩnh vực phát triển nhanh và có tầm quan trọng sống còn này. Các quốc gia cũng chi tới hàng chục tỷ đôla để kiên định giữ gìn các mật mã đó.

Được trang bị máy tính lượng tử, một hacker có thể đột nhập vào bất cứ máy tính kỹ thuật số nào trên thế giới, do đó có thể phá hủy tất cả các ngành công nghiệp và thậm chí cả quân sự nữa. Mọi thông tin nhạy cảm đều có thể rơi vào tay kẻ nào trả giá cao nhất. Thị trường tài chính có thể rơi vào tình trạng hỗn loạn khi máy tính lượng tử đột nhập vào thánh địa bên trong của Phố Wall. Máy tính lượng tử cũng có thể mở khóa blockchain (chuỗi khối), tạo ra sự tàn phá trên thị trường bitcoin. Deloitte đã ước tính rằng khoảng 25% bitcoin dễ dàng bị hack bởi các máy tính lượng tử.

Một báo cáo của CB Insights, một công ty IT phần mềm dữ liệu, kết luận, “Những dự án blockchain đang tiến hành cũng sẽ rất quan tâm để mắt đến những tiến bộ của điện toán lượng tử.”

Vì vậy, cái đang bị đe dọa không gì khác chính là nền kinh tế thế giới vốn gắn chặt với công nghệ kỹ thuật số. Các ngân hàng ở Phố Wall đều sử dụng máy tính để theo dõi các giao dịch hàng tỷ đôla. Các kỹ sư dùng máy tính để thiết kế nhà chọc trời, cầu cống và tên lửa. Các nghệ sĩ thì phụ thuộc vào máy tính để thổi sinh khí cho những bộ phim bom tấn của Hollywood.

Các nhà dược học dùng máy tính để điều chế những loại thuốc kỳ diệu tiếp theo của họ. Còn trẻ em thì dùng máy tính để chơi các video game với bạn bè. Và tất cả chúng ta đều phụ thuộc chủ yếu vào điện thoại di động để cung cấp cho chúng ta những tin tức tức thời từ bạn bè, cộng sự và người thân.

Thực tế, sẽ cực kỳ khó để nêu tên hoạt động nào của con người mà chưa bị máy tính làm cho đảo lộn. Chúng ta phụ thuộc vào chúng tới mức nếu như vì một lý do nào đó tất cả các máy tính trên thế giới đột ngột ngừng hoạt động thì nền văn minh của chúng ta sẽ lập tức rơi vào hỗn loạn. Đó là lý do tại sao các nhà khoa học lại theo sát sự phát triển của máy tính lượng tử một cách chăm chú đến như thế.