Chiến lược công nghệ lượng tử nhằm bảo vệ chủ quyền công nghệ, tích hợp không gian số toàn cầu

Hoạt động tại phòng thí nghiệm Trường đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. (Ảnh: Diệp Ngọc)

Tại cuộc làm việc của Thường trực Ban Chỉ đạo Trung ương về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số ngày 21/5/2026, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm chỉ rõ, công nghệ lượng tử là vấn đề chiến lược quốc gia, không chỉ là vấn đề nghiên cứu khoa học đơn thuần; cần đặt vấn đề phát triển công nghệ lượng tử trong tổng thể triển khai thực hiện Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị và chiến lược phát triển đất nước trong kỷ nguyên mới, gắn với an ninh quốc gia, dữ liệu quốc gia, công nghiệp bán dẫn, trí tuệ nhân tạo...

Kỷ nguyên lượng tử và bài toán đặt ra

Nếu thế kỷ XX được quyết định bởi sự trỗi dậy của vật lý bán dẫn và kỹ thuật điện tử truyền thống, thì thế kỷ XXI đang chứng kiến sự hội tụ của cơ học lượng tử vào khoa học máy tính, mở ra những bước nhảy vọt chưa từng có về năng lực tính toán, truyền thông, cảm biến và bảo mật an ninh mạng.

Công nghệ lượng tử không bị giới hạn trong các phòng thí nghiệm vật lý lý thuyết mà đã trở thành mặt trận cạnh tranh chiến lược cốt lõi giữa các siêu cường, nơi năng lực kinh tế, sức mạnh quân sự và chủ quyền công nghệ đang tập trung cho các công ty khởi nghiệp và chuyển dịch nguồn vốn khổng lồ vào lĩnh vực điện toán lượng tử, hiện thực hóa phần cứng máy tính lượng tử quy mô lớn.

Ở các quốc gia phát triển, công nghệ lượng tử chính là cơ sở hạ tầng an ninh và kinh tế của tương lai như Hoa Kỳ, Trung Quốc, và Liên minh châu Âu đã rót hàng tỷ USD vào hệ sinh thái lượng tử và thiết lập các rào cản địa chính trị, siết chặt kiểm soát xuất khẩu đối với các thiết bị, vật liệu và phần mềm liên quan, đặc biệt là hệ thống làm mát siêu thấp, thiết bị điện tử cao tần và các linh kiện vi mạch chuyên dụng, tạo ra một bức tường công nghệ cao, gây ra những rào cản lớn cho các quốc gia đi sau trong việc tiếp cận chuỗi cung ứng lõi.

Công nghệ lượng tử sở hữu tiềm năng sử dụng kép, tác động trực tiếp đến cả sự tăng trưởng kinh tế lẫn an ninh quốc phòng. Hầu hết các luồng dữ liệu tài chính, quân sự, ngoại giao và viễn thông toàn cầu đều được bảo vệ bởi các thuật toán mã hóa khóa công khai (như RSA và ECC), dựa trên độ khó của việc giải các bài toán phân tích thừa số nguyên tố, mất hàng ngàn năm để siêu máy tính cổ điển giải quyết. Các thuật toán lượng tử giải quyết các bài toán chỉ trong vài giờ hoặc vài phút. Mặc dù chưa thể giải mã, nhưng ngay khi năng lực điện toán lượng tử hoàn thiện trong thập kỷ tới, những dữ liệu tối mật sẽ bị bẻ khóa hoàn toàn. Do đó, ưu tiên bảo vệ chủ quyền số và an ninh quốc gia thông qua công nghệ lượng tử cần hành động phòng vệ cấp bách "từ sớm, từ xa".

Trong bối cảnh đó, Việt Nam cần nhanh chóng nắm bắt cơ hội để không bị đẩy ra khỏi chuỗi cung ứng tương lai, đồng thời tránh lặp lại bài học lỡ nhịp trong các cuộc cách mạng công nghiệp trước đây. Chiến lược lượng tử của Việt Nam cần định hướng công nghệ lượng tử gắn liền với an ninh quốc gia, bảo vệ hạ tầng dữ liệu, công nghiệp bán dẫn, trí tuệ nhân tạo (AI) và công nghệ vũ trụ. Điều đó đòi hỏi một hệ sinh thái đồng bộ, từ việc xây dựng thể chế, đầu tư trọng tâm tránh dàn trải theo phong trào, đến việc phát triển đội ngũ nhân sự tinh hoa và kiến tạo mạng lưới hợp tác quốc tế có chọn lọc.

Đáng chú ý, công nghệ lượng tử cần đặt vào trong chiến lược tổng thể, đồng hành cùng AI và bán dẫn. Nếu tách rời các mục tiêu, công nghệ lượng tử sẽ trở thành một hướng nghiên cứu học thuật biệt lập, không thể tối ưu hóa nguồn lực tổng hợp. Phát triển hệ sinh thái "kiềng ba chân" giúp Việt Nam tận dụng đà phát triển đang lên của ngành công nghiệp bán dẫn nội địa và các thành tựu AI bước đầu, từ đó tạo bệ phóng cộng hưởng để đẩy nhanh chu kỳ phát triển của công nghệ lượng tử.

Việt Nam không thể duy trì phương thức phản ứng bị động trước các mối đe dọa an ninh mạng truyền thống mà cần nhanh chóng định hình chiến lược mật mã hậu lượng tử và thiết lập các mạng lưới truyền thông lượng tử nhằm bảo mật các tuyến thông tin trọng yếu.

Bên cạnh đó, điện toán và bảo mật, cảm biến lượng tử là một lĩnh vực ưu tiên mang lại giá trị ứng dụng thực tiễn, đòi hỏi mức độ đầu tư về cơ sở hạ tầng thấp hơn so với điện toán lượng tử quy mô lớn, và đặc biệt phù hợp với năng lực triển khai ngắn hạn của nước ta.

Trong lĩnh vực quốc phòng và an ninh, công nghệ radar lượng tử và camera hình ảnh lượng tử mang lại lợi thế chiến thuật chưa từng có. Đối với một quốc gia có địa hình phức tạp, bờ biển dài và vùng đặc quyền kinh tế rộng lớn như Việt Nam, khả năng giám sát không gian biển và không gian mạng ở cấp độ lượng tử là yếu tố then chốt để bảo vệ chủ quyền lãnh thổ.

Về kinh tế và dân sự, cảm biến lượng tử hỗ trợ đắc lực cho việc thăm dò khoáng sản, theo dõi các đứt gãy địa chất nhằm dự báo sớm thảm họa thiên nhiên, giám sát rò rỉ khí gas, và nâng cao độ chính xác của các kỹ thuật y sinh tiên tiến như máy cộng hưởng từ (MRI) để chụp ảnh não bộ.

Tái cấu trúc hệ sinh thái đào tạo-khoa học-doanh nghiệp

Công nghệ lượng tử đòi hỏi sự tiêu hao nguồn lực khổng lồ về vốn và hệ thống cơ sở hạ tầng siêu hiện đại (như vật liệu siêu dẫn, phòng lab vô trùng, hệ thống làm lạnh tuyệt đối) và chất xám tinh hoa. Ngay cả các cường quốc có nền kinh tế đứng đầu thế giới cũng phải đối mặt với áp lực lớn trong việc duy trì chu kỳ rót vốn, bởi nhiều nhánh của điện toán lượng tử vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm vật lý nền tảng, đối mặt với vấn đề độ nhiễu lượng tử và chưa thể đạt quy mô thương mại hóa diện rộng.

Chính vì vậy, thay vì cố gắng cạnh tranh toàn diện trên toàn bộ chuỗi giá trị lượng tử với các siêu cường, Việt Nam áp dụng chiến lược tiếp cận hệ sinh thái thực dụng, xác định đúng các "hốc sinh thái" chiến lược (strategic niches), tận dụng hệ thống viễn thông và toán học sẵn có để giải quyết các nhu cầu thực tiễn ngay lập tức. Các hướng ưu tiên bám sát năng lực quốc gia bao gồm: Thông tin và truyền thông lượng tử; mật mã hậu lượng tử; cảm biến lượng tử; vật liệu lượng tử; phát triển nguồn nhân lực và thiết lập chương trình quốc gia.

Giáo sư Alexey Ustinov, Giám đốc phòng thí nghiệm công nghệ lượng tử siêu dẫn, Đại học khoa học và công nghệ Quốc gia Liên bang Nga (MISiS), Viện trưởng danh dự Viện Công nghệ Lượng tử thuộc Công viên công nghệ cao và đổi mới sáng tạo, Đại học Quốc gia Hà Nội trong một buổi trao đổi học thuật. (Ảnh: Diệp Ngọc)

Cần xây dựng một chương trình quốc gia đặc biệt nhằm đào tạo chuyên sâu nguồn nhân lực lượng tử. Thực tế hiện nay, dù vật lý lượng tử đã được giảng dạy tại các trường đại học trong nhiều năm nhưng các chương trình đào tạo hiện tại phần lớn vẫn mang tính lý thuyết hàn lâm, chưa được hiện đại hóa để bắt kịp các ứng dụng công nghệ lượng tử thực tiễn đương đại. Để làm chủ một công nghệ có hàm lượng tri thức toán học, vật lý và khoa học máy tính cực kỳ khắc nghiệt, yếu tố con người phải được ưu tiên giải quyết hàng đầu.

Đáng chú ý, mô hình hợp tác giữa nhà nước, viện trường và doanh nghiệp công nghệ tư nhân góp phần đẩy nhanh quá trình sáng tạo. Kinh nghiệm phát triển lượng tử từ các cường quốc như Mỹ cho thấy sự kết hợp linh hoạt giữa định hướng tài trợ của chính phủ và sự năng động, chấp nhận rủi ro của khối doanh nghiệp tư nhân chính là công thức thành công tối ưu. Sự tham gia của khối tư nhân Việt Nam tập trung nghiên cứu công nghệ chiến lược trong phát triển trí tuệ nhân tạo (AI) kết hợp công nghệ lượng tử, với hành trình dài hạn đòi hỏi sự bền bỉ về cả nhân lực lẫn tài lực với sứ mệnh giải quyết bài toán thương mại hóa và đào tạo nhân lực thực chiến.

Biến công nghệ lượng tử thành bệ phóng

Để phát triển công nghệ lượng tử, cần hợp tác quốc tế trên cơ sở có chọn lọc, đi vào thực chất, và trên hết, mục tiêu tối thượng phải là tăng cường sự tự chủ của Việt Nam, tuyệt đối ngăn chặn việc hình thành các mối phụ thuộc công nghệ mới vào nước ngoài. Vì vậy, nước ta cần tận dụng mạnh mẽ ưu thế địa chính trị và sự năng động của nền kinh tế số để thiết lập vị thế trung tâm điều phối trong khu vực Đông Nam Á về nghiên cứu chiến lược lượng tử. Song song với việc kiến tạo nền tảng đa phương tại ASEAN, Việt Nam chủ động mở rộng liên kết song phương với các cường quốc công nghệ châu Á nhằm đẩy nhanh tốc độ học hỏi và chuyển giao tri thức thực hành; xác lập rõ ràng các ưu tiên nghiên cứu chung, đặt AI, công nghiệp bán dẫn, công nghệ lượng tử, vật liệu mới và năng lượng sạch làm lõi trung tâm của quan hệ đối tác.

Để biến lượng tử thành bệ phóng cho kinh tế và an ninh, chiến lược quốc gia cần quyết liệt triển khai những trụ cột quản trị cốt lõi sau đây:

Thứ nhất, thiết lập cơ chế điều phối tập trung cao độ. Để hệ sinh thái lượng tử không bị phân mảnh thành các mảnh ghép rời rạc giữa Bộ Quốc phòng, Bộ Công an, Bộ Khoa học Công nghệ, Bộ Giáo dục và Đào tạo, cùng các viện, trường, doanh nghiệp, cần một trung tâm lượng tử quốc gia với tư cách là cơ quan điều phối tối cao, trực tiếp giám sát dòng vốn và chịu trách nhiệm liên kết nhà nước, viện trường, với khối doanh nghiệp tư nhân, lực lượng quốc phòng an ninh thành một khối thống nhất.

Thứ hai, kích hoạt thị trường và thúc đẩy thương mại hóa nhanh. Các cơ quan quản lý nhà nước cần xóa bỏ tư duy kiểm soát hành chính, chuyển sang tạo lập hành lang pháp lý linh hoạt để khuyến khích khối tư nhân và các doanh nghiệp khởi nghiệp tham gia sâu vào quy trình R&D lượng tử. Mô hình "sandbox" cần được áp dụng ngay vào lĩnh vực công nghệ lượng tử để giảm thiểu gánh nặng quy định, đẩy nhanh quá trình đưa các nghiên cứu cảm biến lượng tử hay mã hóa từ phòng thí nghiệm ra sản phẩm thực tiễn. Đánh giá thành quả nghiên cứu phải tuyệt đối thoát khỏi áp lực báo cáo thành tích ngắn hạn, tôn trọng quá trình tích lũy học thuật theo chuẩn mực đo lường quốc tế.

Thứ ba, các cơ quan quản trị rủi ro số và an ninh mạng quốc gia cần ban hành ngay lập tức lộ trình bắt buộc nâng cấp chuẩn mã hóa tại tất cả các hệ thống trọng yếu. Từ cơ sở dữ liệu của các Bộ, ngành, hệ thống ngân hàng nhà nước, đến các lưới điện thông minh, tất cả phải bắt đầu quá trình tích hợp chuẩn mật mã hậu lượng tử (PQC). Các tập đoàn công nghệ lớn đóng vai trò là nhà thầu quốc gia cần chủ động xây dựng các hệ sinh thái bảo mật bền vững để làm lá chắn cho không gian mạng Việt Nam trước khi các siêu máy tính lượng tử của nước ngoài hoàn thiện.

Phát triển của công nghệ lượng tử tại Việt Nam là phép thử toàn diện về tầm nhìn quản trị quốc gia, năng lực đổi mới sáng tạo, và khả năng thích ứng chiến lược trong một thế giới đa cực đầy biến động. Thông qua các định hướng quyết liệt của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm, cùng một hệ thống các chủ trương của Đảng và các quy định của Chính phủ như: Nghị quyết 57-NQ/TW, Nghị quyết 71-NQ/TW, đến Quyết định số 21/2026/QĐ-TTg, Việt Nam cần lộ trình lượng tử mang tính hệ sinh thái, lấy nền tảng tự chủ chiến lược làm nguyên tắc bất di bất dịch. Đồng thời, tập trung nguồn lực vào những "hốc sinh thái" khả thi, kiên quyết chống lại tư duy phong trào dàn trải, huy động khối doanh nghiệp tư nhân, và chủ động thiết lập vị thế lãnh đạo khu vực ASEAN, Việt Nam hoàn toàn có cơ hội định vị vững chắc trong chuỗi giá trị toàn cầu.

PGS,TS Nguyễn Đình Thọ (Viện Chiến lược, chính sách nông nghiệp và môi trường)