Mỹ và Trung Quốc đang tranh nhau phát triển công nghệ lượng tử, nhưng mỗi nước lại theo đuổi các khía cạnh khác nhau của công nghệ này.

Du khách tham quan mô hình máy tính lượng tử trong một cuộc triển lãm tại Trung Quốc hồi năm 2021. Ảnh: CNS

Viện Chính sách Chiến lược Úc trong khảo sát gần đây nhận thấy, Trung Quốc dẫn đầu 3 trong 4 khía cạnh của khoa học lượng tử. Trong khi đó, chuyên gia Heather Penney tại Viện Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ  Mitchell (Mỹ) trong một báo cáo cho hay, Trung Quốc hiện nắm giữ số bằng sáng chế lượng tử nhiều gấp đôi so với Mỹ. Bà Penney dẫn số liệu của công ty tư vấn quản trị toàn cầu McKinsey & Company cho biết, khoản đầu tư của Trung Quốc và Mỹ vào công nghệ lượng tử lần lượt là 15 tỉ USD và 3,7 tỉ USD.

Song, Mỹ và Trung Quốc đang ưu tiên các khía cạnh khác nhau của công nghệ lượng tử. Trong khi Bắc Kinh đầu tư vào mọi khía cạnh của công nghệ này, Washington loại trừ một số công nghệ mà Trung Quốc đang rất chú trọng, cụ thể là phân phối khóa lượng tử (QKD) và radar lượng tử. Trong đó, radar lượng tử được một số nguồn tin của Trung Quốc xem như là một biện pháp đối phó máy bay tàng hình của Mỹ. Theo bà Penney, “Trung Quốc từng công khai thông báo rằng radar lượng tử có khả năng chống nhiễu, chống tàng hình” không chỉ trong các nghiên cứu học thuật mà ngay cả trong các tài liệu tiếp thị triển lãm hàng không.

Theo giới chuyên gia, khi áp dụng trong lĩnh vực quân sự, công nghệ radar lượng tử có thể tạo ra phổ quan sát rộng với độ chính xác cao. Nhờ phổ bức xạ thấp phát ra khi hoạt động, việc phát hiện radar lượng tử khó hơn nhiều so với công nghệ radar truyền thống. Công nghệ radar này sử dụng nguyên lý “rối lượng tử” để phát triển chùm hạt định hướng mang năng lượng với mục đích phát hiện các vật thể trong phạm vi phát hiện. Do công nghệ này dựa trên các chùm hạt cỡ nguyên tử nên hạn chế được nhiễu nền và tiêu thụ ít năng lượng hơn so với công nghệ radar hiện tại.

Tuy nhiên, nhiều chuyên gia Mỹ nhận thấy radar lượng tử tồn tại rất nhiều vấn đề. “Radar lượng tử nghe thật tuyệt đó nhưng nó thực sự khá phi thực tế. Quân đội Mỹ đã công khai xác định radar lượng tử là không thực tế” - bà Penney cho biết. Do đó, Mỹ và các đồng minh tập trung vào các loại cảm biến lượng tử khác, khai thác tính siêu nhạy của các hạt nguyên tử để phát hiện những thay đổi tinh tế trong từ tính hoặc trọng lực.

Không những vậy, Trung Quốc còn tập trung vào nghiên cứu công nghệ QKD - phương pháp mã hóa thông tin có độ tin cậy cao, được thiết kế để ngăn chặn rò rỉ và vi phạm dữ liệu bằng các phương tiện kỹ thuật số. Ðối với các nhà hoạch định quân sự Trung Quốc, điểm hấp dẫn của công nghệ QKD chính là tính bảo mật của nó, bởi về mặt lý thuyết, QKD ngăn chặn nguy cơ đánh cắp dữ liệu bằng các công cụ hack hiện có.

Tuy nhiên, bà Penney cho rằng đây không phải là một hệ thống liên lạc quân sự hợp lệ. “Về cơ bản, nó chỉ là một trò đóng thế. Ðó không phải là hướng đi mà Mỹ đang đi hoặc mong muốn các đối tác đi theo” - bà Penney nói. Trên thực tế, Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ (NSA) hồi năm 2020 đã ban hành cảnh báo về việc sử dụng QKD cho các mục đích quân sự hoặc tình báo. NSA cho rằng QKD không chỉ dễ bị gây nhiễu mà còn tồn tại nhiều lỗ hổng bảo mật khác và “ngốn” chi phí khổng lồ cho phần cứng chuyên dụng.

Do đó, thay vì xây dựng phần cứng QKD hoàn toàn mới, Mỹ nâng cấp các phần mềm hiện có bằng các thuật toán mã hóa mới, mạnh mẽ hơn gọi là Mật mã hậu lượng tử - các thuật toán mật mã được cho là an toàn trước một cuộc tấn công máy tính lượng tử. “Chúng tôi đang phát triển các khóa, mã và mật mã với sự hợp tác của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ quốc gia (NIST) để đảm bảo rằng Mỹ được an toàn trước các cuộc tấn công máy tính lượng tử” - Tướng Paul Nakasone, Giám đốc NSA, cho biết trong phiên điều trần hôm 31-1.

TRÍ VĂN (Tổng hợp)