Hoa Kỳ là nước đi trước thế giới về các công nghệ khác nhau, nhưng trong công nghệ lượng tử, Trung Quốc đang dẫn đầu. Hợp tác với các đồng minh như Nhật Bản sẽ là chìa khóa cho chính quyền của Tổng thống Hoa Kỳ Jose Biden để giữ cho đất nước của ông cạnh tranh trong lĩnh vực này.

Hướng dẫn an ninh quốc gia tạm thời của chính quyền Biden được công bố vào ngày 3 tháng 3 nêu rõ rằng "Mỹ phải tái đầu tư để duy trì lợi thế khoa học và công nghệ của chúng ta và một lần nữa dẫn đầu, làm việc cùng với các đối tác của chúng ta để thiết lập các quy tắc và thông lệ mới". 

Hướng dẫn chỉ ra rằng tính toán lượng tử và trí tuệ nhân tạo sẽ có tác động rộng rãi đến nền kinh tế, quân sự và việc làm, cũng như nỗ lực cải thiện bình đẳng.

Vào ngày 5 tháng 3, Trung Quốc thông báo rằng họ sẽ tăng đầu tư cho nghiên cứu và phát triển trung bình hơn 7% mỗi năm trong kế hoạch 5 năm bắt đầu từ năm 2021, với lý do AI và chất bán dẫn cũng như công nghệ lượng tử là những lĩnh vực quan trọng.

Điện toán lượng tử, thế hệ máy tính tiếp theo, cũng như việc sử dụng AI sẽ cách mạng hóa sự phát triển của vật liệu công nghiệp và y học. Việc phát triển điện toán lượng tử có thể dẫn đến khả năng phá vỡ mã thông tin liên lạc internet của các quốc gia khác.

Theo phân tích các bằng sáng chế liên quan đến công nghệ lượng tử của Valuenex, IBM dẫn đầu với 140 bằng sáng chế cho phần cứng máy tính lượng tử. Microsoft đứng thứ ba với 81 bằng sáng chế, trong khi Google đứng thứ tư với 65 bằng sáng chế. Hoa Kỳ cũng dẫn đầu các quốc gia khác về công nghệ phần mềm.

Nhưng khi nói đến giao tiếp lượng tử và mật mã, Trung Quốc đang dẫn đầu. Xét về các bằng sáng chế liên quan đến phần cứng trong lĩnh vực này, chẳng hạn như thiết bị trao đổi photon, Huawei đứng thứ hai với 100 bằng sáng chế, và Đại học Bưu chính Viễn thông Bắc Kinh đứng thứ tư với 84 bằng sáng chế. Các công ty Trung Quốc cũng nắm giữ nhiều bằng sáng chế về công nghệ phần mềm trong lĩnh vực này.

Mỹ nỗ lực bám đuổi Trung Quốc

Tính tổng theo quốc gia về công nghệ lượng tử, Trung Quốc có hơn 3.000 bằng sáng chế, gấp đôi so với Mỹ.

Sự tập trung vào giao tiếp lượng tử và mật mã của Trung Quốc được cho là bắt nguồn từ 'vụ Snowden' vào năm 2013, khi cựu nhà thầu CIA Edward Snowden tiết lộ việc thu thập thông tin tình báo của Mỹ.

Năm 2016, Trung Quốc đã phóng thành công vệ tinh khoa học lượng tử thử nghiệm đầu tiên trên thế giới, Micius. Trung tâm An ninh mới của Mỹ đã phát hành một báo cáo vào năm 2018 cho biết, "Trung Quốc rõ ràng mong muốn dẫn đầu cuộc cách mạng lượng tử...".

Theo Masahide Sasaki, một thành viên tại Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia Nhật Bản, các nhà nghiên cứu trẻ Trung Quốc từng học tập ở phương Tây đã hồi hương về nước và đóng góp vào "tiến bộ bùng nổ" của công nghệ lượng tử ở Trung Quốc.

Hoa Kỳ đang tìm cách bắt kịp và theo Astamuse, đầu tư vào nghiên cứu liên quan đến điện toán lượng tử bắt đầu vào năm 2018 đã tăng gấp ba lần so với năm trước lên hơn 200 triệu đô la. Chính phủ Hoa Kỳ đang hướng tới phát triển "internet lượng tử", một loại internet thế hệ tiếp theo cho phép viễn thông siêu an toàn.

Trong khi đó, vào tháng 1 năm 2021, Trung Quốc tuyên bố đã xây dựng một mạng lưới liên lạc lượng tử dài tới 4.600 km, có thể kết nối hiệu quả các vệ tinh với các địa điểm trên trái đất.

Nhật Bản có công nghệ truyền thông và mã hóa tiên tiến hơn Hoa Kỳ, với Toshiba, NEC và NTT nắm giữ gần 10% bằng sáng chế phần cứng của mình. Tokyo rất muốn hợp tác với Hoa Kỳ trong lĩnh vực này. Một quan chức chính phủ Nhật Bản nói với Nikkei: "Chúng tôi muốn nhanh chóng hợp tác với chính quyền Biden". 

Sự hợp tác giữa Nhật Bản và Hoa Kỳ này có thể là chìa khóa để xác định kết quả trong cuộc đấu tranh giành quyền bá chủ công nghệ toàn cầu.