Vì sao các quốc gia đầu tư xây dựng hạ tầng điện toán lượng tử?

Việt Nam đã xác định lượng tử là công nghệ chiến lược; điều cần chuẩn bị không chỉ là thiết bị mà trước hết là đội ngũ có thể học, nghiên cứu và khai thác công nghệ này.

Những cuộc đầu tư hàng chục tỷ USD cho công nghệ lượng tử

Máy tính lượng tử không phải chiếc máy tính thông thường chạy nhanh hơn. Máy tính hiện nay xử lý thông tin bằng các bit có giá trị 0 hoặc 1; máy tính lượng tử dùng qubit, khai thác những quy luật vật lý ở cấp độ nguyên tử để thực hiện một số cách tính toán khác.

Chẳng hạn, các nhà khoa học hy vọng dùng nó để mô phỏng hành vi của phân tử khi nghiên cứu thuốc và vật liệu mới, hoặc tìm cách giải những bài toán có quá nhiều phương án cần cân nhắc. Những ứng dụng đó còn cần tiếp tục nghiên cứu và kiểm chứng, nhưng nếu thành hiện thực sẽ có ý nghĩa với y học, công nghiệp, năng lượng và an ninh. Bởi vậy, các nước muốn đào tạo chuyên gia từ bây giờ, thay vì chờ công nghệ phổ biến mới bắt đầu học cách sử dụng.

Tháng 12/2025, Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OECD) công bố: tính đến tháng 10/2025, các chính phủ đã cam kết đầu tư ước tính 55,7 tỷ USD cho khoa học và công nghệ lượng tử kể từ năm 2013. Đến tháng 11/2025, 18 nước OECD cùng Liên minh châu Âu (EU) đã có chiến lược riêng. Con số 55,7 tỷ USD bao gồm nhiều lĩnh vực lượng tử, không chỉ máy tính, và là vốn cam kết chứ không phải số đã chi hết. Điều này cho thấy các nước coi lượng tử là công nghệ cần chuẩn bị từ sớm để tăng năng lực nghiên cứu và cạnh tranh trong dài hạn.

Mỹ là trường hợp tiêu biểu. Theo báo cáo tháng 3/2026 của Cơ quan Kiểm toán Chính phủ Mỹ (GAO), các cơ quan liên bang chi khoảng 200 triệu USD mỗi năm cho những hoạt động liên quan điện toán lượng tử. Mỹ ban hành Đạo luật Sáng kiến Lượng tử Quốc gia từ năm 2018 để thúc đẩy nghiên cứu và phối hợp nguồn lực. Dù vậy, GAO vẫn yêu cầu cập nhật chiến lược, làm rõ trách nhiệm giữa các cơ quan và cách đo kết quả. Ngay cả nước đầu tư sớm cũng chưa coi bài toán tổ chức và hiệu quả đã được giải quyết.

Tại châu Âu, Ủy ban châu Âu ban hành Chiến lược Quantum Europe tháng 7/2025 với tham vọng đưa khu vực trở thành lực lượng dẫn đầu công nghệ lượng tử vào năm 2030. Ngoài nghiên cứu, chiến lược đặt trọng tâm vào hạ tầng, đào tạo nhân lực, phát triển doanh nghiệp và năng lực công nghệ tự chủ.

Theo tài liệu chiến lược, EU đã đầu tư gần 2 tỷ EUR cho công nghệ lượng tử trong 5 năm trước đó, bên cạnh hơn 9 tỷ EUR vốn công bổ sung từ các nước thành viên. Đây là các khoản hỗ trợ cho hệ sinh thái lượng tử rộng hơn, không riêng điện toán lượng tử. Những khoản đầu tư này không chỉ dừng ở các tuyên bố chính sách. Châu Âu đã chuyển một phần nguồn lực thành những hệ thống máy tính cụ thể.

Từ chiến lược đến máy tính lượng tử vận hành tại châu Âu

Tháng 2/2026, Đức khánh thành Euro-Q-Exa, máy tính lượng tử đặt tại Trung tâm Siêu máy tính Leibniz ở Munich, nơi cung cấp năng lực tính toán cho các nhóm nghiên cứu. Máy có 54 qubit vật lý khi công bố. Qubit là đơn vị thông tin cơ bản của máy tính lượng tử; số lượng qubit cho biết một phần quy mô thiết bị, nhưng chưa đủ để kết luận máy nào tính toán tốt hơn. Chi phí mua sắm hệ thống là 25 triệu EUR, do các cơ quan công quyền Đức, bang Bavaria và EuroHPC cùng tài trợ. EuroHPC là chương trình chung của châu Âu đầu tư và kết nối hạ tầng tính toán hiệu năng cao, trong đó có máy tính lượng tử, để phục vụ nghiên cứu và đổi mới sáng tạo.

Máy tính lượng tử Euro-Q-Exa tại Trung tâm Siêu máy tính Leibniz ở Đức, được đưa vào hoạt động tháng 2/2026. Ảnh: Leibniz-Rechenzentrum (LRZ).

Tháng 4/2026, Pháp khánh thành Lucy, máy tính lượng tử sử dụng ánh sáng để xử lý thông tin, đặt tại Trung tâm Tính toán Lớn TGCC gần Paris. Đây là cơ sở hạ tầng phục vụ các dự án khoa học, nơi nhiều nhóm nghiên cứu có thể tiếp cận nguồn lực tính toán mà không cần tự mua thiết bị. Lucy có chi phí mua sắm 8,5 triệu EUR, do EuroHPC và phía Pháp cùng tài trợ. Tháng 5/2026, Tây Ban Nha cũng khánh thành EuroQCS-Spain tại Barcelona; trước đó, các hệ thống khác đã vận hành tại Ba Lan và Czechia.

Điểm chung của các dự án không chỉ là sở hữu máy tính. Chúng được đặt trong mạng lưới trung tâm tính toán, viện nghiên cứu và cơ sở đào tạo, giúp nhiều nhóm sử dụng chung hạ tầng đắt tiền, thử nghiệm những phương pháp tính toán mới và chuẩn bị đội ngũ kỹ thuật. EU đồng thời phát triển mô hình kết hợp máy tính lượng tử với siêu máy tính truyền thống, thay vì coi 2 công nghệ thay thế nhau.

Đáng chú ý, tháng 6/2026, tại Bologna, Italy, châu Âu khánh thành SOL, máy tính lượng tử được đặt tại CINECA, trung tâm cung cấp hạ tầng tính toán cho các trường đại học và cơ sở nghiên cứu Italy. Nhà cung cấp thiết bị là PASQAL, doanh nghiệp Pháp chế tạo máy tính lượng tử bằng cách điều khiển các nguyên tử trung hòa, tức các nguyên tử không mang điện tích tổng thể. Hệ thống được mua sắm với tổng chi phí 13 triệu EUR, do chương trình EuroHPC và phía Italy mỗi bên tài trợ một nửa.

Hệ thống máy tính lượng tử SOL do PASQAL cung cấp, đặt tại trung tâm tính toán CINECA ở Bologna, Italy, trong chương trình EuroHPC. Ảnh: EuroHPC/PASQAL.

Dự án tại Italy cho thấy châu Âu không chỉ hỗ trợ nghiên cứu trên giấy mà còn đầu tư máy tính lượng tử để các nhà khoa học có thiết bị thực hành. Với PASQAL, đây cũng là kinh nghiệm triển khai công nghệ tại một trung tâm tính toán quy mô lớn, bên cạnh hoạt động phát triển thiết bị. Giá trị của hệ thống không chỉ nằm ở phần cứng mà còn ở khả năng phục vụ nhiều trường, viện và hình thành cộng đồng người sử dụng.

Bài học từ các dự án này là hạ tầng phải đi cùng con người. Trước tiên, trường đại học cần có giảng viên hiểu công nghệ để mở môn học; sinh viên và nhà nghiên cứu cần được thực hành lập trình, thử nghiệm trên máy thật; doanh nghiệp cần biết bài toán nào đáng đưa vào nghiên cứu.

Việc thực hành ban đầu có thể thực hiện qua tnternet trên hệ thống ở nước ngoài, không nhất thiết chờ có máy tại chỗ. Khi đặt hệ thống trong nước, các trường, viện còn có cơ hội tham gia sâu hơn vào kiểm thử, hỗ trợ kỹ thuật, vận hành và bảo trì, đồng thời tổ chức các chương trình nghiên cứu chung. Như vậy, máy tính lượng tử không chỉ là thiết bị được nhập về mà có thể trở thành hạ tầng dùng chung để đào tạo và tích lũy tri thức.

Việt Nam chuẩn bị tham gia bằng cách nào?

Việt Nam có lý do để chuẩn bị từ sớm: nếu công nghệ lượng tử tiến xa hơn, các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp trong nước cần đủ kiến thức để tiếp cận, đánh giá và ứng dụng, thay vì chỉ phụ thuộc vào chuyên gia nước ngoài.

Nghị quyết 57-NQ/TW và Quyết định 21/2026/QĐ-TTg đã đặt công nghệ lượng tử trong định hướng phát triển công nghệ chiến lược. Tuy nhiên, một chính sách ưu tiên chưa tự tạo ra đội ngũ nghiên cứu hay kỹ sư vận hành. Công việc thiết thực trước mắt là phổ biến kiến thức, đào tạo giảng viên, phát triển các nhóm nghiên cứu và giúp họ được sử dụng máy tính lượng tử thật. Từ nhu cầu đó mới có căn cứ lựa chọn quy mô hạ tầng phù hợp.

Tại Việt Nam, hoạt động nghiên cứu và đào tạo công nghệ lượng tử đã được triển khai tại nhiều cơ sở. Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh tuyển sinh chuyên ngành Tính toán lượng tử từ năm 2025, đồng thời phát triển các hướng nghiên cứu về thuật toán, mô phỏng, vật liệu và cảm biến lượng tử.

Tháng 7/2026, Trường Đại học Quang Trung tại Gia Lai khởi động Trung tâm Khám phá lượng tử và công bố chương trình đào tạo nhân lực, nhân tài lượng tử Việt Nam.

Ở khối doanh nghiệp, FPT thành lập Viện Quantum AI & Cyber Security (QACI) vào tháng 12/2025, công bố cam kết đầu tư 100 triệu USD cho nghiên cứu công nghệ lượng tử, trí tuệ nhân tạo (AI) và an ninh mạng, gắn với đào tạo nhân lực công nghệ cao.

Ngày 12/10/2026, FPT cùng PASQAL trình bày với Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng đề xuất hợp tác theo 2 giai đoạn. Theo FPT, hai tập đoàn đang trao đổi về định hướng và lộ trình đưa năng lực điện toán lượng tử đến các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp Việt Nam, rồi tiến tới xây dựng hạ tầng điện toán lượng tử đặt ngay trong nước. Các nội dung được bàn tới gồm nghiên cứu chung về thuật toán và ứng dụng, hợp tác phát triển và chế tạo máy tính lượng tử, đào tạo nhân lực chuyên sâu và hợp tác kinh doanh.

Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng tiếp đại diện PASQAL và FPT tại trụ sở Chính phủ ngày 12/10/2026. (Ảnh: Gia Huy/Báo Chính phủ)

Nếu được triển khai, hệ thống có thể trở thành hạ tầng phục vụ chung các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp. Sinh viên, nghiên cứu sinh có điều kiện thực hành, kiểm tra thuật toán; các nhà khoa học có thêm công cụ nghiên cứu; kỹ sư Việt Nam từng bước tiếp cận công tác vận hành thiết bị.

Tại cuộc gặp, Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng ghi nhận vai trò tiên phong của FPT trong đầu tư nghiên cứu, đào tạo công nghệ lượng tử và trí tuệ nhân tạo. Phó Thủ tướng đồng thời đề nghị hai tập đoàn cụ thể hóa kế hoạch hợp tác, xác định rõ nguồn lực và tiến độ, bảo đảm công nghệ phục vụ các bài toán thực tiễn.

Khi các trường đại học, viện nghiên cứu đã bắt đầu đào tạo và phát triển những nhóm nghiên cứu lượng tử, việc mở rộng khả năng tiếp cận thiết bị trở thành bước tiếp theo đáng chú ý. Đề xuất của FPT và PASQAL hướng tới kết nối nhu cầu nghiên cứu, đào tạo trong nước với công nghệ quốc tế, tiến tới hình thành hạ tầng phục vụ cộng đồng khoa học Việt Nam.

Trong cuộc đua công nghệ toàn cầu, đầu tư vào hạ tầng điện toán lượng tử không chỉ là chuẩn bị cho những đột phá khoa học trong tương lai, mà còn là bước đi chiến lược để mỗi quốc gia khẳng định năng lực tự chủ, sức cạnh tranh và vị thế của mình trong kỷ nguyên số.

Đối với Việt Nam, khi công nghệ lượng tử đã được xác định là một trong những công nghệ chiến lược, vấn đề không chỉ là khi nào có máy tính lượng tử đặt trong nước, mà quan trọng hơn là chuẩn bị được đội ngũ nhân lực, năng lực nghiên cứu và cơ chế khai thác hạ tầng hiệu quả. Những bước đi từ đào tạo, hợp tác quốc tế đến từng bước xây dựng hạ tầng điện toán lượng tử dùng chung sẽ là nền tảng để Việt Nam không chỉ tiếp cận công nghệ mới, mà còn từng bước làm chủ và khai thác công nghệ này phục vụ phát triển kinh tế-xã hội, nâng cao năng lực tự chủ và sức cạnh tranh quốc gia.