Australia đang nổi lên như một cường quốc lượng tử

Tại một phiên điều trần về công nghệ tại Quốc hội Mỹ hồi đầu năm nay, Thượng nghị sĩ Ted Cruz đã giới thiệu một con chip máy tính màu vàng, được ông mô tả có giá trị khoảng 1 tỷ USD và sẽ mở ra kỷ nguyên mới của máy tính lượng tử. Ông cho biết đây là bước đột phá do một công ty Mỹ dẫn dắt.

CHÍNH PHỦ AUSTRALIA RA NHIỀU CHƯƠNG TRÌNH NHẰM PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ LƯỢNG TỬ

Tuy nhiên, theo Financial Times, nhiều thành phần quan trọng trong công nghệ này đã được phát triển tại Sydney (Úc). Nhà vật lý David Reilly, cựu trưởng nhóm hợp tác giữa Đại học Sydney và Microsoft, từng dẫn dắt chương trình nghiên cứu phát triển các thành phần chủ chốt cho bộ xử lý lượng tử Majorana 1.

Reilly cho biết ông và nhóm nghiên cứu đã quyết định tiếp tục hoạt động tại Úc thay vì chuyển sang trụ sở Microsoft ở bang Washington (Mỹ). Microsoft cũng xác nhận rằng nhiều nhóm, trong đó có đội ngũ tại văn phòng Microsoft Sydney, đã đóng góp vào quá trình phát triển tài sản trí tuệ được sử dụng trong sáng kiến Majorana 1.

Máy tính lượng tử khai thác các hiện tượng vật lý ở cấp độ hạ nguyên tử để thực hiện những chức năng vượt xa năng lực của máy tính hiện tại. Vai trò nổi bật của Australia trong lĩnh vực này được xây dựng dựa trên những nghiên cứu đột phá từ thập niên 1990.

Chính phủ Australia đã tìm cách nối tiếp di sản đó bằng việc ban hành “Chiến lược lượng tử quốc gia” và năm ngoái dẫn đầu khoản đầu tư trị giá 940 triệu AUD (610 triệu USD) vào PsiQuantum — công ty của Mỹ do nhà sáng lập người Australia Jeremy O’Brien đồng sáng lập — để xây dựng máy tính lượng tử đầu tiên tại Brisbane. Tuần này, PsiQuantum vừa gọi được thêm 1 tỷ USD từ các nhà đầu tư mới, bao gồm BlackRock, Temasek và quỹ đầu tư của Nvidia, qua đó nâng định giá công ty lên 7 tỷ USD.

Chính phủ cũng thành lập chương trình Quantum Australia — quỹ gần 20 triệu AUD nhằm thúc đẩy hợp tác và phát triển ngành — đồng thời Quỹ Tái thiết Quốc gia (National Reconstruction Fund) đã đầu tư 13 triệu AUD vào công ty công nghệ kim cương lượng tử Quantum Brilliance trong năm ngoái.

Sydney hiện có một trong những cộng đồng nghiên cứu lượng tử tập trung nhất thế giới, với hàng chục công ty khởi nghiệp hoạt động trong các lĩnh vực chuyên biệt liên quan đến công nghệ này. Trung tâm Sydney Nanoscience Hub trị giá 150 triệu AUD cũng đã được xây dựng trong khuôn viên Đại học Sydney — nơi Emergence Quantum, công ty mới của Reilly, đang đặt trụ sở.

Trung tâm hiện đại này nằm xen giữa các tòa nhà đá sa thạch lịch sử của đại học, sở hữu hai máy tính lượng tử trị giá 2 triệu AUD mỗi chiếc và một trong những “căn phòng yên tĩnh” nhất thế giới — được hưởng lợi từ nền đá phiến nén của khu vực tây Sydney giúp hấp thụ rung động — nơi đặt kính hiển vi điện tử có thể quan sát tới từng nguyên tử.

“Không phải ngẫu nhiên mà chúng tôi chọn đặt cơ sở tại Australia, quốc gia đã dẫn đầu thế giới về công nghệ lượng tử suốt hơn hai thập kỷ,” Reilly nói.

THÚC ĐẨY THƯƠNG MẠI HÓA CÔNG NGHỆ LƯỢNG TỬ VÀ THU HÚT ĐẦU TƯ TOÀN CẦU

Cùng với Thomas Ohki — một học giả từng đứng đầu bộ phận nghiên cứu lượng tử của Microsoft tại Sydney — Reilly đã quyết định thành lập Emergence Quantum với mục tiêu cung cấp “mắt xích còn thiếu” để các công ty lượng tử chuyển từ phòng thí nghiệm sang thương mại hóa công nghệ.

Ohki từng làm việc tại công ty nghiên cứu BBN Technologies (nơi được ghi nhận là phát minh ra email), và ông ví von công ty mới có thể đóng vai trò như một đơn vị “đặc nhiệm” giải quyết các bài toán hóc búa cho hệ sinh thái lượng tử non trẻ của Australia, tháo gỡ các nút thắt kỹ thuật đang cản trở tiến trình phát triển của những công ty khác.

Một số công ty Australia đã bắt đầu thu hút sự chú ý từ nước ngoài. Diraq và Silicon Quantum Computing, đều có trụ sở tại Sydney, mới đây được lựa chọn tham gia giai đoạn đầu của Sáng kiến Chuẩn hóa Lượng tử (Quantum Benchmarking Initiative) của Bộ Quốc phòng Mỹ, nhằm đánh giá khả năng xây dựng máy tính lượng tử công nghiệp sớm hơn các dự đoán thông thường.

Tháng 8 vừa qua, cơ quan nghiên cứu quốc phòng Mỹ Darpa đã trao hai hợp đồng trị giá 24 triệu USD cho Q-CTRL, cũng có trụ sở tại Sydney, để phát triển công nghệ cảm biến lượng tử cho các phương tiện quân sự.

Jim Rabeau, một nhà khoa học khác tại Đại học Sydney, đã sáng lập công ty cảm biến lượng tử DeteQt, với mục tiêu phát triển các từ kế - thiết bị dùng để đo cường độ và hướng của từ trường - sử dụng công nghệ lượng tử để làm hệ thống dự phòng cho tàu ngầm trong điều kiện bị đối phương gây nhiễu GPS — hỗ trợ điều hướng và phát hiện vũ khí.

DeteQt đã nhận được đầu tư từ quỹ ATP Fund tại Texas, phản ánh sự quan tâm ngày càng tăng của Mỹ với công nghệ lượng tử Australia. Công ty non trẻ này sử dụng các viên kim cương tổng hợp pha tạp nitơ gắn lên bán dẫn để phát hiện biến đổi trong từ trường Trái Đất, và đã thắng hợp đồng quốc phòng trị giá 3,3 triệu AUD với Hải quân Australia.

Tuy vậy, Rabeau cho rằng để phát triển bền vững, công ty cần mở rộng ứng dụng sang các lĩnh vực thương mại khác như y tế (đặc biệt là chụp cộng hưởng từ MRI) và cung cấp cảm biến cho ngành khai khoáng phục vụ giám sát hầm lò dưới lòng đất.

Tại Australia, từng có những nghi ngại về việc sử dụng tiền thuế để tài trợ phát triển máy tính lượng tử, song các quỹ đầu tư mạo hiểm đã lên tiếng bảo vệ nguồn tài trợ này.

Alex Romero, cộng sự tại Main Sequence — quỹ đầu tư mạo hiểm Australia đã đầu tư vào các công ty lượng tử từ năm 2017 (trong đó có DeteQt) — nhận định việc chính phủ hậu thuẫn PsiQuantum và quyết tâm phát triển ngành đã giúp Australia khẳng định vị thế trên bản đồ lượng tử toàn cầu.

“Australia từng giống như một nhà máy R&D — chúng tôi đào tạo ra rất nhiều nhà sáng lập và nhà nghiên cứu giỏi, nhưng rồi họ lại ra nước ngoài. Giờ đây, chúng tôi muốn họ quay trở lại”, Romero nói. “Australia đang thật sự xây từng bậc thang để trở thành một cường quốc lượng tử”.