Điều gì khiến máy tính lượng tử chưa thể thật sự bứt phá bất chấp nhiều tin tốt?

Cuối tháng trước, thông tin độc quyền từ tờ Wall Street Journal (WSJ) cho biết, một số công ty về máy tính lượng tử đang đàm phán với Bộ Thương mại Mỹ để đổi cổ phần lấy tài trợ. Động thái này cho thấy chính quyền của ông Donald Trump đang mở rộng sự can thiệp vào những lĩnh vực mà được xem trọng yếu của nền kinh tế.

Theo những người am hiểu vấn đề, các công ty bao gồm IonQ, Rigetti Computing và D-Wave Quantum đang thảo luận về khả năng chính phủ trở thành cổ đông trong khuôn khổ các thỏa thuận, nhằm nhận được nguồn vốn được phân bổ cho các doanh nghiệp công nghệ tiềm năng. Các công ty khác như Quantum Computing và Atom Computing cũng đang xem xét các thỏa thuận tương tự.

Một số nguồn tin cho biết, các công ty đang thảo luận về khoản tài trợ tối thiểu từ Washington trị giá 10 triệu USD cho mỗi công ty. Các doanh nghiệp công nghệ khác cũng được dự đoán sẽ cạnh tranh để giành khoản hỗ trợ này.

Những chuyển biến tích cực này cùng với những tiến bộ khoa học được Google công bố gần đây đang kéo nhiều sự chú ý quay trở lại với máy tính lượng tử.

Tuy nhiên, ngành công nghiệp này vẫn còn một chặng đường dài phía trước cho đến khi các nhà đầu tư có thể vượt qua các rủi ro và có lời.

MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ - CUỘC CHƠI MỚI CỦA GIỚI CÔNG NGHỆ

Thông tin từ WSJ mới nhất cho biết, hầu hết cổ phiếu của các công ty máy tính lượng tử niêm yết tại Mỹ đều tăng mạnh trong vài tháng qua, bao gồm IonQ, đã gần như tăng gấp đôi trong sáu tháng, và D-Wave Quantum, tăng hơn bốn lần.

Sự hứng khởi này phản ánh mối quan tâm ngày càng lớn đối với một ngành công nghiệp được cho là có thể trở thành trung tâm của cuộc cạnh tranh địa chính trị - nơi nước Mỹ muốn giữ vai trò dẫn đầu. Sự hứng khởi ấy cũng thể hiện tiềm năng to lớn ẩn sau công nghệ máy tính lượng tử.

Máy tính lượng tử thực hiện tính toán khác với máy tính thông thường. Thay vì dùng các bit dữ liệu chỉ có thể mang giá trị 0 hoặc 1, máy tính lượng tử khai thác các đặc tính cơ học lượng tử của qubit, cho phép tồn tại đồng thời ở cả hai trạng thái.

Nhờ đó, máy tính lượng tử có thể xử lý nhiều khả năng cùng lúc, mở ra cơ hội giải quyết những bài toán mà máy tính truyền thống có thể mất hàng thiên niên kỷ.

Chẳng hạn, một máy tính lượng tử mạnh có thể thử nghiệm nhanh chóng các tổ hợp phân tử phức tạp, giúp phát hiện thuốc mới chỉ trong thời gian ngắn. Các nhà khoa học cũng đã sử dụng máy tính lượng tử để xác định vật liệu giúp pin mặt trời hiệu quả hơn, mô phỏng hiệu suất máy bay của Airbus và tối ưu hóa lưới điện.

Tuy nhiên, hiệu suất vẫn chưa ổn định. Ngay cả những máy tính lượng tử tiên tiến nhất hiện nay cũng chưa thể vượt trội hơn máy tính thường ở các lĩnh vực được kỳ vọng. Nguyên nhân là do quy mô của những máy tính này còn nhỏ và khả năng sửa lỗi tính toán chưa đáng tin cậy.

Việc xây dựng các máy tính lượng tử lớn và không lỗi trên thực tế vô cùng khó khăn. Nhiều hệ thống phải được làm lạnh gần tới độ không tuyệt đối để hiệu ứng lượng tử có thể hoạt động, đồng thời các máy tính rất cồng kềnh và nhạy cảm. IBM, công ty đi đầu trong lĩnh vực này suốt gần một thập kỷ, hiện sở hữu hệ thống mạnh nhất với 156 qubit.

Các nhà phân tích cho rằng, cần số lượng qubit lớn hơn nhiều mới có thể xử lý những bài toán mà máy tính thường không thể. IBM đã công bố lộ trình đạt 2.000 qubit vào năm 2033, trong khi đối thủ khác là Google đang phát triển chip 105 qubit và đặt mục tiêu chạm mốc 1.000 qubit, dù chưa tiết lộ thời gian cụ thể.

Tháng 10/2025 vừa qua, Google cho biết chip do hãng sản xuất có thể thực hiện một số phép tính nhanh hơn 13.000 lần so với máy tính thông thường — hé mở tiềm năng to lớn mà công nghệ này mang lại.

“Khả năng mở rộng là câu hỏi trọng tâm trong 5 năm tới”, ông Wamsi Mohan, nhà phân tích tại Bank of America nhận định. “Nếu có thể mở rộng quy mô, giá trị thực tiễn của công nghệ này sẽ trở nên vô cùng lớn”.

TƯƠNG LAI CỦA MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ VẪN CHƯA RÕ RÀNG

Ai sẽ thắng trong cuộc đua mở rộng quy mô đến nay vẫn chưa rõ. IBM và Google đang rót vốn mạnh mẽ, song Amazon và Microsoft cũng không đứng ngoài cuộc.

Ngoài ra, những công ty nhỏ hơn như IonQ, D-Wave hoặc PsiQuantum (đang xây dựng máy tính lượng tử quy mô lớn tại Úc và Chicago) có thể bất ngờ vươn lên dẫn đầu.

Ngành máy tính lượng tử vẫn ở giai đoạn sơ khai đến mức ngay cả phương pháp kỹ thuật cơ bản nào sẽ tối ưu nhất cũng chưa được xác định. IBM và Google sử dụng vật liệu siêu lạnh, IonQ dùng các hạt tích điện bị giữ lơ lửng trong không gian, trong khi PsiQuantum lại tận dụng tính chất lượng tử của ánh sáng.

Đối với các nhà đầu tư – bao gồm cả chính quyền của ông Donald Trump, vốn phủ nhận thông tin đang xem xét mua cổ phần tại IonQ và D-Wave – không có con đường nào để tiếp cận lĩnh vực này mà không chấp nhận rủi ro lớn.

Mỗi hướng tiếp cận hiện nay đều có thể thất bại, giống như cuộc chiến định dạng băng video Betamax và VHS trong quá khứ. Việc nhà nước sớm đặt cược vào một hướng có thể còn làm chậm sự phát triển nếu “chọn nhầm con ngựa”.

Thời gian để ngành này định hình cũng chưa chắc chắn. Theo nhà phân tích David O’Connor của BNP Paribas, máy tính lượng tử hiện “không còn là thí nghiệm khoa học mà là bài toán kỹ thuật về cách mở rộng quy mô”. Ông ước tính rằng, sẽ mất khoảng 3 – 4 năm để giải quyết vấn đề này.

Nếu mở rộng quy mô thành hiện thực, lĩnh vực này có thể tăng trưởng nhanh và mang lại lợi nhuận đáng kể. Ông Mohan dự đoán, doanh thu máy tính lượng tử có thể đạt 4,25 tỷ USD vào năm 2030 – con số tương đương với doanh thu của Nvidia khoảng một thập kỷ trước.

Hiện tại, câu hỏi không còn là liệu máy tính lượng tử có đáng đầu tư hay không, mà là khi nào. Và câu trả lời có thể sẽ còn phải chờ thêm một thời gian.