Những con số dự đoán

Các công nghệ lượng tử tận dụng các hiện tượng ở quy mô nguyên tử để tìm ra những cách mới xử lý thông tin. Những công nghệ này một ngày nào đó sẽ giúp giải quyết các vấn đề phức tạp không thể giải quyết bằng máy tính cổ điển có hiệu suất tính toán cao nhất hiện có và sẽ cho phép đạt đến những giới hạn hoàn toàn mới trong các lĩnh vực cảm biến, xác định thời gian, hình ảnh và truyền thông. Các công nghệ lượng tử sẽ đưa ra các giải pháp khả thi cho một số thách thức xã hội lớn nhất và có thể cung cấp các khả năng bất ngờ trong tương lai giúp cải thiện cuộc sống, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, tạo việc làm và giúp xã hội an toàn hơn.

Sức mạnh tính toán tăng theo cấp số nhân từ máy tính lượng tử có thể cách mạng hóa hệ thống chăm sóc sức khỏe, giúp quản lý và sử dụng tốt nhất cơ sở hạ tầng năng lượng quốc gia và thậm chí còn đẩy nhanh con đường dẫn đến quyền tự chủ và các ứng dụng AI hoàn toàn mới. Trong vòng 3 đến 5 năm tới, điện toán lượng tử có thể mang lại 5-10 tỷ USD lợi ích trên toàn thế giới và con số này sẽ tăng lên 450-850 tỷ USD trong vòng 15 đến 30 năm tới.

Cảm biến và hình ảnh lượng tử có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc chưa từng có về những gì nằm bên dưới mặt đất, có thể tiết kiệm hàng tỷ USD trong việc giám sát môi trường và các dự án xây dựng quy mô lớn; mở ra những phương pháp mới để chẩn đoán và điều trị bệnh cũng như giám sát và giảm lượng khí thải nhà kính mà con người không thể quan sát được bằng mắt thường. Cảm biến lượng tử có thể tạo ra ít nhất 5 tỷ USD doanh thu vào năm 2030.

Đồng hồ lượng tử và thông tin liên lạc có thể tăng cường phát triển các khả năng điều hướng và tính thời gian mới mà không cần liên kết vệ tinh, mang lại khả năng phát triển ngày càng cao hơn cho đường sắt, viễn thông và các dịch vụ khẩn cấp cũng như giúp bảo vệ mạng lưới thông tin liên lạc toàn cầu chống lại tội phạm mạng. Các dịch vụ này có thể chiếm khoảng 8 tỷ USD doanh thu vào năm 2030.

Những quốc gia đầu tiên phát triển công nghệ lượng tử và sử dụng chúng rộng rãi trong toàn bộ nền kinh tế sẽ có lợi thế to lớn về năng suất, tăng trưởng kinh tế, sức khỏe cộng đồng, phát triển bền vững, an ninh quốc gia và ổn định hệ thống công nghệ thông tin - truyền thông quốc gia, đặc biệt là do khả năng dự đoán của máy tính lượng tử để phá hoại mật mã được sử dụng để bảo mật Internet.

Xây dựng trên nền tảng vững chắc

Công nghệ lượng tử đã đạt được những tiến bộ lớn ở Vương quốc Anh, với khoản đầu tư 1 tỷ bảng Anh vào nghiên cứu và phát triển từ năm 2014. Trong suốt 10 năm triển khai, chương trình này đã xây dựng được những tiềm lực to lớn về điện toán lượng tử, cảm biến, thời gian, hình ảnh và thông tin liên lạc, giúp xây dựng con đường tiếp cận thị trường tiềm năng cho các tổ chức/doanh nghiệp. Do đó, Vương quốc Anh có những thế mạnh và cơ hội đáng kể về lượng tử như:

- Chương trình đã đầu tư vào các kỹ năng lượng tử, tài trợ và cấp học bổng cho nghiên cứu sau đại học, đồng thời thu hút được khá nhiều chuyên gia lượng tử hàng đầu thế giới. Nguồn nhân lực tài năng được xác định là yếu tố then chốt để định vị tổ chức/doanh nghiệp lượng tử ở Vương quốc Anh.

- Lĩnh vực lượng tử đang phát triển nhanh chóng, Vương quốc Anh xếp thứ hai trên thế giới sau Hoa Kỳ về số lượng công ty lượng tử và thứ hai về thu hút đầu tư tư nhân, là một trong những nước dẫn đầu cuộc cạnh tranh ở châu Âu.

- Lĩnh vực lượng tử đang phát triển với nhiều tiềm năng, gia tăng số lượng các công ty công nghệ lượng tử như là điện toán, truyền thông, cảm biến, hình ảnh và thời gian. Vương quốc Anh cũng được công nhận là có nhiều công ty hàng đầu thế giới trong việc phát triển phần mềm điện toán lượng tử để sửa lỗi và ứng dụng.

- Vương quốc Anh có thế mạnh trong chuỗi công nghiệp cung ứng và các lĩnh vực như quang tử, điện tử và chất làm lạnh, vốn đang rất cần thiết cho công nghệ lượng tử. Vương quốc Anh có các tổ hợp hàng đầu thế giới, nổi bật như tổ hợp bán dẫn hỗn hợp ở Nam Wales và tổ hợp quang tử lâu đời ở Scotland.

- Mức độ hợp tác trong cộng đồng lượng tử ở Vương quốc Anh là một thế mạnh đặc biệt và hiếm có. Chính phủ đã tài trợ cho 139 dự án liên quan đến 141 tổ chức lượng tử thông qua chương trình Thử thách Lượng tử Thương mại hóa Vương quốc Anh. Sự tương tác giữa các yếu tố khác nhau trong cộng đồng từ phần cứng, phần mềm, đến các thành phần và công cụ hỗ trợ là đặc biệt mạnh mẽ.

- Khả năng kiểm tra và đảm bảo của Vương quốc Anh, thông qua Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia là một trong những hỗ trợ tốt nhất trên thế giới và là yếu tố chính giúp cho phát triển lĩnh vực công nghệ lượng tử của đất nước.

- Vương quốc Anh cũng có các thế mạnh chính trong lĩnh vực tiêu dùng, chẳng hạn như trong phân loại hàng hoá, tài chính, hàng không vũ trụ, quốc phòng và khoa học đời sống, đây đều là những lĩnh vực cung cấp thị trường nội địa vững chắc cho các công nghệ lượng tử.

- Thế mạnh khác của Vương quốc Anh là các công nghệ khác như trí tuệ nhân tạo, điện toán hiệu suất cao, không gian, viễn thông và sinh học kỹ thuật, khi được tích hợp với công nghệ lượng tử có thể tăng cường khả năng và hỗ trợ phát triển toàn diện trong nhiều lĩnh vực.

Các khoản đầu tư của chính phủ cho đến nay thông qua Chương trình Công nghệ Lượng tử Quốc gia đã tạo ra rất nhiều tài năng, tiềm lực nghiên cứu khoa học và bí quyết độc đáo, đa dạng trong lĩnh vực lượng tử. Tuy nhiên, với tốc độ thay đổi trên toàn cầu và thách thức trong việc đưa lượng tử vào sử dụng rộng rãi, đây là thời điểm thích hợp để đặt ra tham vọng rõ ràng và nguồn tài chính chắc chắn trong 10 năm tới để tận dụng vị trí dẫn đầu, giúp đẩy nhanh con đường thương mại hóa.

Tầm nhìn, kế hoạch và cam kết 10 năm mới

Vương quốc Anh sẽ vươn tới trở thành nền kinh tế hỗ trợ lượng tử hàng đầu thế giới vào năm 2033. Công nghệ lượng tử là một phần không thể thiếu trong cơ sở hạ tầng kỹ thuật số và cơ sở sản xuất tiên tiến trong tương lai của Vương quốc Anh, thúc đẩy tăng trưởng và giúp xây dựng nền kinh tế và xã hội phát triển thịnh vượng bền vững.

Chiến lược này đặt ra một cách tiếp cận táo bạo và đầy tham vọng để hỗ trợ các công nghệ lượng tử ở Vương quốc Anh trên phạm vi rộng của điện toán lượng tử, cảm biến, thời gian, hình ảnh và truyền thông. Vương quốc Anh sẽ phát triển các thế mạnh của mình trên các nền tảng phần cứng, phần mềm và linh kiện khác nhau, đồng thời củng cố năng lực của Vương quốc Anh trong toàn bộ chuỗi cung ứng. Mặc dù hợp tác quốc tế là một phần thiết yếu trong cách tiếp cận của Vương quốc Anh, nhưng họ cũng không hoàn toàn dựa vào các nước khác để tiếp cận các công nghệ quan trọng này. Vương quốc Anh cũng sẽ đầu tư và tăng cường các yếu tố hỗ trợ hệ sinh thái chính, chẳng hạn như kỹ năng, cơ sở hạ tầng, quy định và tiêu chuẩn. Vương quốc Anh sẽ theo dõi sự phát triển của những công nghệ này, cả ở Vương quốc Anh và các quốc gia khác, cũng như sự phát triển của thị trường, để đảm bảo Vương quốc Anh có thể linh hoạt cách tiếp cận của mình nhằm mang lại kết quả tốt nhất có thể cho Vương quốc Anh.

Để đạt được điều này, chính phủ sẽ cam kết 2,5 tỷ bảng Anh để phát triển các công nghệ lượng tử ở Vương quốc Anh trong 10 năm kể từ năm 2024, nhiều hơn gấp đôi khoản đầu tư công hiện tại, đồng thời huy động thêm 1 tỷ bảng Anh đầu tư tư nhân vào kế hoạch này. Cụ thể kế hoạch này sẽ tập trung vào những vấn đề sau:

- Đảm bảo Vương quốc Anh trở thành cái nôi của khoa học và kỹ thuật lượng tử hàng đầu thế giới, nâng cao kiến ​​thức và kỹ năng của Vương quốc Anh;

- Hỗ trợ doanh nghiệp, giúp Vương quốc Anh trở thành điểm đến của các doanh nghiệp lượng tử và là một phần không thể thiếu của chuỗi cung ứng toàn cầu, đồng thời là địa điểm ưa thích của các nhà đầu tư và thu hút nhân tài toàn cầu;

- Thúc đẩy việc áp dụng và sử dụng các công nghệ lượng tử ở Vương quốc Anh để mang lại lợi ích cho nền kinh tế và xã hội, cũng như an ninh quốc gia;

- Tạo khung pháp lý quốc gia và quốc tế hỗ trợ đổi mới và sử dụng có đạo đức các công nghệ lượng tử, đồng thời bảo vệ các cơ sở hạ tầng quan trọng và an ninh quốc gia của Vương quốc Anh.

Chiến lược này đưa ra tầm nhìn 10 năm, kế hoạch và các hành động ưu tiên. Khi các công nghệ lượng tử phát triển, Vương quốc Anh sẽ cần đưa ra một số quyết định chiến lược quan trọng để tập trung nỗ lực nhân rộng ra lợi ích từ các công nghệ này. Ở giai đoạn đầu này, điều quan trọng là tiếp tục xây dựng tiềm lực khoa học, phát triển hệ sinh thái nghiên cứu và ứng dụng, khám phá một loạt các nền tảng công nghệ và các bộ phận của chuỗi cung ứng mà Vương quốc Anh có thế mạnh hàng đầu thế giới.

Trong lời mở đầu Báo cáo Chiến lược Lượng tử quốc gia Anh của bà Hon Michelle Donelan, Bộ trưởng Bộ Khoa học, Đổi mới và Công nghệ có đoạn: “Chúng tôi sẽ biến Vương quốc Anh thành ngôi nhà của những đột phá khoa học tiên tiến, nơi tốt nhất trên thế giới để bắt đầu và phát triển doanh nghiệp lượng tử, tiếng nói hàng đầu trong cộng đồng công nghệ và lượng tử quốc tế, đồng thời là thỏi nam châm thu hút tài năng lượng tử quốc tế”.