Khoa học tự nhiên

Các sáng kiến toàn cầu thúc đẩy điện toán lượng tử (07/09/2023)

Châu Á, Bắc Mỹ, châu Âu và Úc có hệ sinh thái đổi mới sáng tạo rất khác nhau. Do đó, các chính phủ quốc gia đi theo những con đường khác nhau trong hành trình điện toán lượng tử. Hoa Kỳ đã thành lập một chương trình quốc gia vào năm 2019, Đạo luật Sáng kiến Lượng tử Quốc gia, để hỗ trợ sự phát triển của tất cả các công nghệ lượng tử. Điều này bao gồm việc thành lập Hiệp hội Phát triển Kinh tế Lượng tử (QED-C) để hỗ trợ phát triển chuỗi cung ứng lượng tử với mục tiêu và sứ mệnh hỗ trợ ngành công nghiệp lượng tử trong tương lai. Canada và các tỉnh của mình tiếp tục làm việc để phát triển các chiến lược cấp quốc gia và cấp tỉnh của họ.

Ở châu Âu, các sáng kiến quốc gia và khu vực đã được đưa ra để dẫn đầu sự phát triển của các giải pháp điện toán lượng tử. Vương quốc Anh, Hà Lan, Đức và Pháp đã phát triển các chương trình và chiến lược lượng tử quốc gia, với tổng hỗ trợ công cộng hơn 7 tỷ USD. Ủy ban châu Âu cũng đã thành lập một sáng kiến đổi mới và nghiên cứu riêng trị giá 1,1 tỷ USD được gọi là Flagship lượng tử của EU, dành riêng cho việc phát triển và thương mại hóa các công nghệ lượng tử ở Liên minh Châu Âu. Trong EU, điện toán lượng tử nổi bật và được phát triển với sự cộng tác của các nỗ lực của châu Âu về điện toán hiệu năng cao. Ngoài ra còn có các sáng kiến bên cạnh các trung tâm nghiên cứu hiện có và các cụm xuất sắc trong công nghệ lượng tử, ví dụ như Quantum Delta NL ở Hà Lan, một pháp nhân chuyên trách quản lý tất cả các khoản đầu tư công liên quan vào công nghệ.

Cùng với những khoản đầu tư này, ngành công nghiệp châu Âu cũng đã bắt đầu hợp nhất để đẩy nhanh quá trình phát triển các giải pháp lượng tử thương mại. Một ví dụ là Hiệp hội Công nghiệp Lượng tử châu Âu (QuIC). Tổ chức toàn châu Âu này tập hợp các công ty khởi nghiệp, doanh nghiệp nhỏ và vừa (SME), các công ty lớn, nhà đầu tư, tổ chức nghiên cứu và công nghệ cũng như các hiệp hội khác. Ở cấp quốc gia, một số hiệp hội ngành khác cũng đã được thành lập, chẳng hạn như Le Lab Quantique (Pháp), Cộng đồng Lượng tử Đan Mạch (Đan Mạch), Viện Q Phần Lan và Vương quốc Anh Quantum (Vương quốc Anh).

Châu Á đã có một nỗ lực lâu dài và ngày càng tăng trong bối cảnh lượng tử. Nỗ lực tập trung của Singapore vào thông tin lượng tử bắt đầu từ đầu những năm 2000. Điều này được theo sau bởi một nỗ lực đáng kể ở Trung Quốc, ban đầu tập trung vào truyền thông lượng tử nhưng hiện nay tập trung chủ yếu vào điện toán lượng tử. Kế hoạch 5 năm của Trung Quốc được đưa ra vào năm 2016 và đặt điện toán lượng tử làm ưu tiên hàng đầu cho chủ quyền công nghệ quốc gia. Trong mười năm qua, Trung Quốc đã đầu tư hơn 1 tỷ USD vào công nghệ lượng tử, với khoản đầu tư bổ sung 150 triệu USD vào quỹ khởi nghiệp. Các kế hoạch dài hạn bao gồm khoản đầu tư công lên tới 15 tỷ USD. Những nỗ lực ở Trung Quốc được cho là sẽ khá lớn, tuy không có số liệu công khai. Bắt đầu từ năm 2019, Nhật Bản và Hàn Quốc đã tạo ra các chiến lược lượng tử chính thức; cả hai đều nỗ lực xây dựng máy tính lượng tử và truy cập máy tính lượng tử thông qua đám mây trên phần cứng do các công ty khác tạo ra. Đầu năm 2022, Ấn Độ đã công bố kế hoạch chi hơn 1 tỷ USD trong 5 năm tới để hỗ trợ phát triển công nghệ lượng tử, bao gồm cả nỗ lực xây dựng một máy tính lượng tử nguyên mẫu nhỏ vào năm 2026.

Úc sở hữu các cơ sở nghiên cứu lượng tử đẳng cấp thế giới và chuyên môn được thành lập qua hai thập kỷ nghiên cứu và đầu tư bền vững. Vào năm 2020, quốc gia này đã công bố lộ trình công nghiệp lượng tử quốc gia và vào năm 2021, một Trung tâm Thương mại hóa Lượng tử mới để thiết lập quan hệ đối tác chiến lược với các quốc gia có cùng chí hướng nhằm thương mại hóa nghiên cứu lượng tử của Úc. Việc phát triển một chiến lược lượng tử quốc gia để vạch ra tầm nhìn của Úc đối với ngành công nghiệp lượng tử của nước này hiện đang được tiến hành.

Nhiều hoạt động đang được tiến hành ở những nơi khác trên thế giới, nơi hệ sinh thái lượng tử đang bị tụt hậu về kinh phí và công nghệ. Những sáng kiến như vậy bao gồm các chương khu vực từ One Quantum, Quantum Leap Africa, QWorld và các sự kiện như Quantum Latino và Quantum Eastern Europe.

P.A.T (NASATI), nguồn: World Economic Forum, State of Quantum Computing: Building a Quantum Economy, 9/2022; McKinsey & Company, adapted from Johnny Kung and Muriam Fancy