“Trung Quốc đang định vị bản thân như là một cường quốc trên lĩnh vực khoa học lượng tử. Những tham vọng lượng tử này gắn với mục tiêu chiến lược quốc gia của Trung Quốc là trở thành một siêu cường khoa học và công nghệ. Đứng trước bối cảnh đó, Hoa Kỳ phải nhận thức rõ hành trình những tiến bộ về các công nghệ này của Trung Quốc và hứa hẹn về các ứng dụng thương mại và quân sự tiềm năng của mình. Đáp lại, Hoa Kỳ nên xây dựng và nỗ lực gấp đôi để duy trì vị thế đứng đầu, hoặc ít nhất là một ứng cử viên lớn, về phát triển các công nghệ lượng tử thông qua việc tăng cường sức sống của hệ sinh thái đổi mới của mình”.

Đây là phần trích lược nằm trong Giới thiệu của Báo cáo “Quyền bá chủ về lượng tử? Tham vọng của Trung Quốc và Thách thức đối với lãnh đạo đổi mới của Hoa Kỳ” công bố bởi Center for a New American Security – CNAS (Trung tâm An ninh Hoa Kỳ Mới) vào tháng 09/2018. Thời Đại AI trân trọng giới thiệu đến với các độc giả.

(Xem đầy đủ Báo cáo “Quyền bá chủ về lượng tử? Tham vọng của Trung Quốc và Thách thức đối với lãnh đạo đổi mới của Hoa Kỳ”)

Tóm tắt Báo cáo

Trung Quốc đang định vị bản thân như là một cường quốc trên lĩnh vực khoa học lượng tử. Trong vài năm qua, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã đạt được những tiến bộ nhất quán trong nghiên cứu cơ bản và phát triển công nghệ lượng tử, bao gồm mật mã lượng tử, truyền thông lượng tử và điện toán lượng tử, cũng như các báo cáo về những tiến bộ trong radar lượng tử, cảm biến, hình ảnh, đo lường và điều hướng. Những đột phá của họ thể hiện những thành công của một chương trình nghiên cứu dài hạn vốn dành nhiều kinh phí cho lĩnh vực này trong khi cũng tích cực nuôi dưỡng đội ngũ tài năng hàng đầu. Sự nổi lên của Trung Quốc như một cường quốc trên lĩnh vực khoa học lượng tử đã gây được tiếng vang trên thế giới với việc phóng vệ tinh lượng tử đầu tiên của thế giới vào tháng 8 năm 2016, có tên là Micius (hoặc Mozi, 墨子). Kể từ đó, việc Trung Quốc đưa ra các “siêu dự án” quốc gia mới về truyền thông lượng tử và điện toán lượng tử phản ánh rằng nước này tiếp tục dành ưu tiên đối với các công nghệ này.

Các nhà lãnh đạo cấp cao Trung Quốc nhận thức được tiềm năng chiến lược của khoa học và công nghệ lượng tử để tăng cường các khía cạnh kinh tế và quân sự của sức mạnh quốc gia. Những tham vọng lượng tử này gắn với mục tiêu chiến lược quốc gia của Trung Quốc là trở thành một siêu cường khoa học và công nghệ (科技 强国). Thay vì chủ yếu dựa vào “tiếp thu” các công nghệ nước ngoài trong việc theo đuổi đổi mới bản địa, Trung Quốc dự định đạt được siêu đổi mới thực sự, thậm chí “đổi mới căn bản” (源头创新) về các công nghệ mới nổi chiến lược, bao gồm công nghệ sinh học và trí tuệ nhân tạo. Khi Trung Quốc đưa ra một chiến lược quốc gia về hợp nhất quân sự-dân sự (hoặc “hội nhập dân sự-quân sự”, 军民融合), những công nghệ quan trọng này cũng sẽ được sử dụng cho một loạt các ứng dụng quốc phòng. Trong khi các hợp tác quốc tế có thể không thể tách rời đối với việc thúc đẩy tiến bộ khoa học toàn cầu thì độ nhậy và các mục tiêu chiến lược liên quan đến các công nghệ này ở Trung Quốc có thể, trầm trọng nhất, sẽ phá vỡ các cam kết như vậy, có lẽ khiến sự đổi mới “được thực hiện tại Trung Quốc” trong tương lai như vậy bị hạn chế ở Trung Quốc.

Trung Quốc rõ ràng có mong muốn trở thành quốc gia dẫn đầu “cuộc cách mạng lượng tử thứ hai” hiện đang diễn ra với sự ra đời của những công nghệ mới này. Việc sử dụng rộng rãi mật mã lượng tử an toàn có thể chứng minh và truyền thông lượng tử của Trung Quốc là nhằm tạo ra các mạng lưới mới, ít nhất về mặt lý thuyết, là “có khả năng bất khả chiến bại”. Trong nhiều thập kỷ tới, việc thực hiện điện toán lượng tử sẽ tạo ra những khả năng tính toán tuyệt vời, với các ứng dụng có tác động mạnh mẽ bao gồm việc bẻ khóa các loại mã hóa phổ biến. Mặc dù Trung Quốc là quốc gia tham gia khá trễ vào cuộc chạy đua này nhưng cuộc thi này sẽ là một cuộc chạy marathon chứ không phải là cuộc thi chạy nước rút, diễn ra trong nhiều thập kỷ tới, và các nhà khoa học Trung Quốc – những người đang nhận được các nguồn lực gần như vô hạn và gần đây đã tạo lập được một kỷ lục thế giới mới về các bit lượng tử liên đới (qubit) – có thể bắt kịp trong dài hạn. Trong khi đó, các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho biết họ đã đạt được những tiến bộ đáng chú ý về radar lượng tử, cảm biến lượng tử, hình ảnh lượng tử, đo lường lượng tử và điều hướng lượng tử, cho phép độ nhạy và độ chính xác cao hơn. Ngoài ra, nghiên cứu ban đầu về các vật liệu lượng tử, như chất cách điện tôpô, có thể kích hoạt các mô hình xử lý thông tin mới, có các ứng dụng về năng lượng sạch, và thậm chí được sử dụng trong lộ trình dành cho điện toán lượng tử.

Những tiến bộ về khoa học lượng tử của Trung Quốc có thể ảnh hưởng đến cán cân quân sự và chiến lược trong tương lai, thậm chí có thể là những lợi thế quân sự công nghệ truyền thống của Hoa Kỳ. Mặc dù việc dự đoán các quỹ đạo và khung thời gian cho hiện thực hóa những tiến bộ về khoa học lượng tử là khó khăn nhưng các công nghệ lượng tử sử dụng kép có thể “bù đắp” các trụ cột chính về sức mạnh quân sự của Hoa Kỳ, có khả năng đánh mất các lợi thế công nghệ quan trọng liên quan đến các cách chiến tranh thông tin ngày nay, hình ảnh thu nhỏ về mô hình của Hoa Kỳ. Khi Trung Quốc chuyển đổi việc truyền thông trong lĩnh vực quân sự, chính phủ và thương mại nhạy cảm nhất sang các mạng lượng tử, quá trình chuyển đổi này có thể tăng cường an ninh thông tin, có thể làm vô hiệu hóa các khả năng tình báo điện tử và gián điệp mạng của Hoa Kỳ mặc dù những hệ thống này có khả năng dễ bị khai thác. Đồng thời, sự chuyển đổi sang mật mã lượng tử quốc gia này có thể đảm bảo rằng Trung Quốc sẽ trở nên an toàn hơn đối với mối đe dọa từ xa hơn mà một máy tính lượng tử trong tương lai có thể vô hiệu hóa các loại mã hóa phổ biến bằng thuật toán của Shor. Ngược lại, Hoa Kỳ vẫn chưa triển khai thực hiện các giải pháp như vậy, hoặc các giải pháp thay thế mật mã hậu lượng tử. Trong tương lai, nếu Trung Quốc thành công trong việc trở thành quốc gia đi tiên phong trên lĩnh vực điện toán lượng tử thì việc tận dụng các khả năng tính toán siêu việt này có thể mang lại lợi thế chiến lược, khiến các hệ thống thông tin nhạy cảm bị rủi ro. Trong khi đó, việc ra đời của điều hướng lượng tử có thể cho phép ít phụ thuộc hơn vào các hệ thống không gian, và việc hiện thực hóa radar lượng tử, hình ảnh lượng tử và cảm biến lượng tử sẽ nâng cao nhận thức và hướng mục tiêu miền, có khả năng làm giảm mức đầu tư của Hoa Kỳ vào các công nghệ tàng hình hoặc thậm chí cho phép theo dõi tàu ngầm. Tóm lại, những tiến bộ này có thể hỗ trợ Quân đội Trung Quốc tiếp tục nổi lên là một đối thủ ngang hàng thực sự trong các chiến tuyến công nghệ mới về sức mạnh quân sự này.

Hoa Kỳ phải nhận thức rõ hành trình những tiến bộ về các công nghệ này của Trung Quốc và hứa hẹn về các ứng dụng thương mại và quân sự tiềm năng của mình. Đáp lại, Hoa Kỳ nên xây dựng và nỗ lực gấp đôi để duy trì vị thế đứng đầu, hoặc ít nhất là một ứng cử viên lớn, về phát triển các công nghệ lượng tử thông qua việc tăng cường sức sống của hệ sinh thái đổi mới của mình. Hoa Kỳ phải đảm bảo rằng việc nghiên cứu cơ bản và ứng dụng và phát triển trên lĩnh vực khoa học và công nghệ lượng tử nhận được nguồn tài chính đầy đủ, bền vững trong khi vừa tìm cách thu hút và giữ chân đội ngũ nhân tài hàng đầu. Trong quá trình này, việc khám phá các mô hình mới về mối quan hệ đối tác công-tư cũng sẽ rất quan trọng. Trong khi vừa tiếp tục khám phá các tùy chọn mật mã hậu lượng tử, chính phủ Hoa Kỳ nên bắt đầu đánh giá chi phí và khung thời gian liên quan đến việc chuyển đổi toàn bộ quân đội và chính phủ từ các hình thức mã hóa phổ biến hiện nay sang một chế độ mới, điều này có thể đòi hỏi những thay đổi đáng kể về cơ sở hạ tầng thông tin cơ bản. Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ cũng cần thực hiện phân tích sâu hơn về tiện ích của các dạng mật mã lượng tử và truyền thông lượng tử có sẵn để bảo đảm các hệ thống thông tin quân sự. Do sự phát triển về radar lượng tử, cảm biến lượng tử, hình ảnh lượng tử, đo lường lượng tử và điều hướng lượng tử trở nên hoàn thiện hơn, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ cũng nên xem xét việc tiếp tục tạo mẫu và tiến hành thử nghiệm thêm với các công nghệ này. Trong tương lai, mặc dù chúng ta vẫn nhìn thấy tác động đầy đủ của cuộc cách mạng lượng tử thứ hai này – tuy vẫn còn nhiều hoài nghi – Hoa Kỳ phải giảm thiểu các rủi ro dài hạn của những điều bất ngờ công nghệ có thể xảy ra trên lĩnh vực này thông qua việc tận dụng những lợi thế hiện có về đổi mới của mình.

Hoài Thu

Lược dịch theo CNAS


Tác giả Báo cáo “Quyền bá chủ về lượng tử? Tham vọng của Trung Quốc và Thách thức đối với lãnh đạo đổi mới của Hoa Kỳ”: Elsa Kania, Phụ trách Chương trình Công nghệ & An ninh quốc gia – CNAS; John K. Costello, Giám đốc Văn phòng Chiến lược, Chính sách và Kế hoạch tại Cục Bảo vệ và Chương trình Quốc gia của Bộ An ninh Nội địa Hoa Kỳ (DHS)

Đọc đầy đủ Báo cáo và những Khuyến nghị chính sách cụ thể TẠI ĐÂY.