“Đến cuối thập kỷ này, chúng tôi tin sẽ có những hệ thống lượng tử thương mại đặt trong trung tâm dữ liệu”, ông Zulfi Alam, Phó chủ tịch mảng lượng tử của Microsoft, chia sẻ với CNBC. Ông cho biết năm 2029 có thể đánh dấu sự xuất hiện của các cỗ máy mang giá trị thương mại thực sự, đủ sức thực hiện những phép tính mà máy tính cổ điển không thể xử lý.

Khác với máy tính truyền thống vận hành dựa trên bit chỉ có hai trạng thái 0 hoặc 1, máy tính lượng tử sử dụng qubit – đơn vị có thể tồn tại ở nhiều trạng thái cùng lúc. Về lý thuyết, mỗi qubit bổ sung sẽ nhân đôi năng lực tính toán, cho phép xử lý đồng thời vô số khả năng. Nhờ đó, những bài toán mà siêu máy tính hiện nay mất hàng triệu năm có thể được giải trong vài phút, mở ra tiềm năng lớn cho nghiên cứu khoa học, y học, dự báo kinh tế và nhiều lĩnh vực khác.

Năm 2025 chứng kiến hàng loạt bước tiến đáng chú ý. Amazon Web Services giới thiệu nguyên mẫu Ocelot, được quảng bá là đột phá về sửa lỗi và khả năng mở rộng – hai điểm nghẽn lớn của chip lượng tử. Google nâng cấp chip Willow với tốc độ xử lý vượt trội, trong khi Microsoft công bố trạng thái vật chất mới cho nguyên mẫu Majorana 1.

Theo Ellie Brown, nhà phân tích tại S&P Global Market Intelligence, phần lớn lộ trình phát triển hiện nay đều đặt mục tiêu triển khai hệ thống lượng tử trong giai đoạn 2028-2032. Madeleine Jenkins, chuyên gia của UBS, dự báo lợi ích rõ rệt của điện toán lượng tử sẽ xuất hiện vào đầu những năm 2030, thậm chí nhiều doanh nghiệp coi 2027 là cột mốc quan trọng.

Patrick Moorhead, CEO Moor Insights & Strategy, ghi nhận các “ông lớn” đám mây đang tăng đầu tư thông qua việc mở quyền truy cập, kiểm soát giá và xây dựng nền tảng cho nhà phát triển. Ở cấp độ quốc gia, Trung Quốc được cho là đã rót 18 tỷ USD vào lĩnh vực này, theo dữ liệu của Trung tâm Kinh tế Chính trị Quốc tế châu Âu (ECIPE), tiếp theo là Liên minh châu Âu.

TS Chris Ballance, CEO Oxford Ionics, nhận định “khoảnh khắc ChatGPT của máy tính lượng tử” có thể đến sớm hơn dự đoán, khi các vấn đề cốt lõi như mở rộng quy mô và sửa lỗi dần được giải quyết. Báo cáo dài 103 trang gần đây của UBS cho thấy ngành đang tiến sát cỗ máy thương mại đầu tiên, dù chi phí chế tạo có thể lên tới hàng chục triệu USD. Hệ thống này được cho là có thể xử lý một bài toán trong 200 giây – nhiệm vụ mà siêu máy tính thông thường mất tới 10.000 năm.

Về năng lượng, Jenkins đánh giá điện toán lượng tử có lợi thế nhờ rút ngắn thời gian xử lý xuống chỉ vài giây thay vì hàng chục nghìn giờ, từ đó giảm tổng mức tiêu thụ điện. Ông Alam cũng nhấn mạnh Majorana 1 thể hiện năng lực tính toán vượt trội nhưng không tạo ra lượng nhiệt quá lớn.

Dù vậy, các chuyên gia đồng thuận rằng máy tính lượng tử sẽ không thay thế hoàn toàn hệ thống hiện hữu trong tương lai gần. Theo Brown, công nghệ này chỉ đảm nhận một số tác vụ chuyên biệt. Alam cho rằng hệ thống lượng tử cần đặt gần máy tính hiệu năng cao để khởi động và tăng tốc xử lý. Moorhead cũng nhận định lượng tử sẽ đóng vai trò bổ sung, hình thành “module đặc biệt” trong trung tâm dữ liệu, phục vụ các tải tính toán chuyên sâu.

Ngoài ra, thách thức lớn hiện nay là thiếu hụt chuyên gia lượng tử có khả năng vận hành và tối ưu hệ thống. Dù triển vọng dài hạn cho thấy sự kết hợp chặt chẽ giữa điện toán lượng tử, trung tâm dữ liệu và AI, ông Alam cảnh báo con đường phía trước vẫn đòi hỏi “rất nhiều máu, mồ hôi và nước mắt” để đạt chuẩn hiệu năng và giải quyết các vấn đề kỹ thuật phức tạp.