Công nghệ điện toán lượng tử hứa hẹn giải quyết một loạt các vấn đề quan trọng, từ mô phỏng lượng tử đến tối ưu hóa, đại số tuyến tính lượng tử và phân tích thừa số nguyên tố. Những tiến bộ này không chỉ làm nền tảng cho nhiều công nghệ hiện có mà còn mở ra những cơ hội mới trong nhiều lĩnh vực, từ vật lý và hóa học đến sinh học và vật liệu tiên tiến.

An toàn truyền thông số: Một trong những thách thức lớn mà điện toán lượng tử có thể giải quyết là an toàn truyền thông số. Hiện nay, các hệ thống kỹ thuật số phụ thuộc vào các thuật toán mà máy tính cổ điển không thể giải quyết hiệu quả. Thuật toán Shor, phát triển vào năm 1994, có khả năng phá vỡ mã hóa của truyền thông kỹ thuật số, tạo ra mối đe dọa đối với an ninh mạng và an toàn quốc gia.

Mật mã hậu lượng tử: Để đối phó với nguy cơ trên, mật mã hậu lượng tử đã nảy sinh. Các thuật toán mã hóa mới không thể bị máy tính lượng tử phá vỡ. Cuộc thi của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) đã tìm ra 4 thuật toán tiêu biểu, hình thành cơ sở cho tiêu chuẩn mã hóa hậu lượng tử.

Bảo mật mạng và dữ liệu: Ngoài ra, điện toán lượng tử cũng có thể cung cấp giải pháp cho các vấn đề khác như bảo mật mạng và dữ liệu. Việc giảm thời gian giải quyết các vấn đề phức tạp có thể tăng cường khả năng chống lại tấn công và phá vỡ mã hóa, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và đối phó với các thách thức từ chuỗi khối và tiền điện tử.

Ứng dụng trong trí tuệ nhân tạo: Công nghệ điện toán lượng tử cũng có ứng dụng lớn trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (AI). Việc giải quyết các thuật toán máy học hiệu quả hơn có thể thúc đẩy các ứng dụng AI hiện có và mới. Nhanh chóng đào tạo mô hình AI có khả năng xử lý dữ liệu theo thời gian thực có thể mở ra cơ hội mới và cải thiện mô hình kinh doanh.

Quốc phòng và an ninh: Chính phủ trên thế giới đang đầu tư vào nghiên cứu điện toán lượng tử để tăng cường an ninh quốc gia. Từ phát triển vật liệu quân sự đến truy cập thông tin liên lạc an toàn, điện toán lượng tử có thể chơi một vai trò quan trọng trong các ứng dụng quốc phòng.

Đối với đổi mới khoa học: Cuối cùng, trong lĩnh vực khoa học, điện toán lượng tử có thể đóng góp vào hiểu biết cơ bản của chúng ta về nhiều lĩnh vực, từ hạt nhân đến vật chất ngưng tụ và sinh học. Các giải pháp này mở ra cánh cửa cho những đột phá khoa học mới và cung cấp công cụ mạnh mẽ cho các nhà nghiên cứu.

Điện toán lượng tử không chỉ là một công nghệ mới mẻ mà còn là một công cụ có thể giải quyết nhiều thách thức quan trọng đối với xã hội. Từ an ninh mạng đến khoa học cơ bản, sức mạnh của nó mở ra những khả năng mới và tạo ra sự đổi mới trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

P.A.T (NASATI), tổng hợp từ: Critical Technology Tracker The global race for future power, Policy Brief Report No. 69/2023, ASPI; và State of Quantum Computing: Building a Quantum Economy, 9/2022, WEF; McKinsey & Company, The Quantum Technology Monitor, 2022