Khái niệm "uy thế lượng tử" (quantum supremacy) do nhà vật lý John Preskill của Viện Công nghệ California (Caltech) đưa ra lần đầu vào năm 2012 từng bị nhiều nhà khoa học hoài nghi. Họ cho rằng phải mất nhiều thập kỷ, thậm chí nhiều thế kỷ, máy tính lượng tử mới có thể vượt qua máy tính kỹ thuật số. Bởi lẽ, việc tính toán dựa trên các nguyên tử riêng lẻ thay vì chip silicon được xem là vô cùng khó khăn, khi những dao động hay can nhiễu nhỏ nhất cũng có thể phá vỡ vũ điệu tinh tế của các nguyên tử trong máy tính lượng tử.
Những tuyên bố gây chấn động
Tuy nhiên, những tuyên bố gây sửng sốt về uy thế lượng tử đã phá tan các dự đoán bi quan. Giờ đây, mối quan tâm chính là làm thế nào để phát triển nhanh lĩnh vực này. Những thành tựu phi thường này đã gây rung chuyển không chỉ giới khoa học mà còn cả các phòng họp và cơ quan tình báo trên khắp thế giới. Tài liệu bị rò rỉ từ những người tố giác cho thấy CIA và Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ đang theo dõi sát sao các phát triển trong lĩnh vực này.
Mối đe dọa đối với an ninh mạng
Sức mạnh của máy tính lượng tử đến mức về nguyên tắc có thể phá vỡ tất cả các mật mã mạng hiện có. Điều này đồng nghĩa với việc mọi bí mật nhạy cảm nhất được các chính phủ bảo vệ nghiêm ngặt, cũng như những bí mật của các tập đoàn và cá nhân, đều có thể bị công phá. Tình hình nghiêm trọng đến nỗi Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) đã ban hành hướng dẫn giúp các tập đoàn lập kế hoạch chuyển tiếp sang thời đại mới. NIST dự báo rằng vào năm 2029, máy tính lượng tử có thể phá được mật mã AES 128-bit, vốn đang được nhiều công ty sử dụng.
Trong một bài viết trên tạp chí Forbes, Ali Al Kaafarani nhận xét: "Đây là một viễn cảnh khá đáng sợ đối với bất cứ tổ chức nào có thông tin nhạy cảm cần bảo vệ."
Cuộc chạy đua toàn cầu
Trung Quốc đã chi 10 tỷ USD cho Phòng Thí nghiệm Khoa học Thông tin Lượng tử, quyết tâm dẫn đầu trong lĩnh vực phát triển nhanh và sống còn này. Các quốc gia khác cũng chi hàng chục tỷ USD để bảo vệ mật mã của mình. Một hacker được trang bị máy tính lượng tử có thể đột nhập vào bất kỳ máy tính kỹ thuật số nào trên thế giới, phá hủy các ngành công nghiệp và cả quân sự. Thị trường tài chính có thể rơi vào hỗn loạn khi máy tính lượng tử đột nhập vào Phố Wall. Máy tính lượng tử cũng có thể phá vỡ blockchain, gây tàn phá trên thị trường bitcoin. Deloitte ước tính khoảng 25% bitcoin dễ bị hack bởi máy tính lượng tử. Một báo cáo của CB Insights kết luận: "Những dự án blockchain đang tiến hành sẽ rất quan tâm đến những tiến bộ của điện toán lượng tử."
Ảnh hưởng đến nền kinh tế số
Điều bị đe dọa chính là nền kinh tế thế giới gắn chặt với công nghệ kỹ thuật số. Các ngân hàng Phố Wall dùng máy tính để theo dõi giao dịch hàng tỷ USD. Kỹ sư thiết kế nhà chọc trời, cầu cống, tên lửa bằng máy tính. Nghệ sĩ tạo ra phim bom tấn Hollywood nhờ máy tính. Nhà dược học điều chế thuốc mới bằng máy tính. Trẻ em chơi game online với bạn bè. Tất cả chúng ta đều phụ thuộc vào điện thoại di động để nhận tin tức từ bạn bè, đồng nghiệp và người thân. Thực tế, khó có thể kể tên hoạt động nào của con người mà chưa bị máy tính làm đảo lộn. Sự phụ thuộc này lớn đến mức nếu tất cả máy tính trên thế giới đột ngột ngừng hoạt động, nền văn minh sẽ rơi vào hỗn loạn. Đó là lý do các nhà khoa học theo dõi sát sao sự phát triển của máy tính lượng tử.
