Singapore thúc đẩy thương mại hóa công nghệ lượng tử

Tháng 9/2026, Universal Quantum, doanh nghiệp công nghệ lượng tử của Anh, công bố kế hoạch đặt cơ sở nghiên cứu và phát triển (R&D) chuyên biệt đầu tiên ngoài châu Âu tại Singapore. Với đội ngũ ban đầu dự kiến 25 người, trung tâm sẽ trở thành đầu mối của công ty tại châu Á – Thái Bình Dương, tập trung vào chip bẫy ion, đóng gói tiên tiến và thuật toán lượng tử có khả năng chịu lỗi.

Trước đó, Singapore đã dành 295 triệu SGD cho nghiên cứu lượng tử trong khuôn khổ chương trình Nghiên cứu, Đổi mới và Doanh nghiệp 2025 (RIE2025), thuộc Chiến lược lượng tử quốc gia. Theo Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Singapore (NRF), nguồn vốn hướng đến nghiên cứu cơ bản, công nghệ ứng dụng và phát triển năng lực.

Những động thái này cho thấy Singapore không chỉ hướng tới các thành tựu nghiên cứu mà còn xây dựng điều kiện để doanh nghiệp tiếp cận phần cứng, thử nghiệm công nghệ và tìm kiếm ứng dụng có giá trị thương mại.

ĐƯA PHẦN CỨNG LƯỢNG TỬ ĐẾN GẦN DOANH NGHIỆP

Một trong những trở ngại lớn đối với thương mại hóa điện toán lượng tử là khoảng cách giữa khả năng tiếp cận công nghệ và việc ứng dụng vào các bài toán công nghiệp. Việc các doanh nghiệp phát triển phần cứng mở rộng hoạt động tại Singapore có thể giúp tăng cường kết nối giữa nhà nghiên cứu, nhà cung cấp công nghệ và khách hàng.

Quantinuum đang mở rộng hoạt động tại Singapore, với trung tâm mới và kế hoạch triển khai hệ thống lượng tử Helios tại đây. Doanh nghiệp xác định dược phẩm, khoa học vật liệu và tài chính là những lĩnh vực có tiềm năng hợp tác.

Trong dược phẩm, điện toán lượng tử có thể hỗ trợ mô hình hóa các tương tác phân tử phức tạp. Các doanh nghiệp vật liệu có thể thử nghiệm mô phỏng, trong khi tổ chức tài chính tìm hiểu khả năng ứng dụng vào tối ưu hóa và mô hình hóa rủi ro.

Tuy nhiên, lợi thế vượt trội của điện toán lượng tử so với máy tính truyền thống vẫn chưa được chứng minh rộng rãi trong nhiều ứng dụng thương mại. Việc triển khai phần cứng tại địa phương vì thế không đồng nghĩa công nghệ đã sẵn sàng đưa vào sử dụng đại trà. Giá trị trước mắt là tạo điều kiện để doanh nghiệp kiểm tra mức độ phù hợp của công nghệ với những bài toán cụ thể.

Cơ quan Phát triển Kinh tế Singapore (EDB) đánh giá việc Quantinuum mở rộng hoạt động sẽ tạo cơ hội tăng cường hợp tác giữa các nhà phát triển điện toán lượng tử tiên tiến và doanh nghiệp công nghiệp.

Singapore cũng có lợi thế từ nền tảng bán dẫn và sản xuất tiên tiến. Những năng lực về kỹ thuật, chế tạo và đóng gói có thể hỗ trợ phát triển phần cứng lượng tử. Tuy nhiên, để chuyển lợi thế này thành giá trị thương mại, quốc gia cần tiếp tục tăng cường hợp tác giữa doanh nghiệp công nghệ, viện nghiên cứu và đối tác công nghiệp.

Hệ sinh thái nghiên cứu trong nước đã được xây dựng qua nhiều năm. Trung tâm Công nghệ lượng tử (CQT) hoạt động từ năm 2007; Trung tâm Điện toán lượng tử quốc gia kết nối các nhà nghiên cứu với tài nguyên tính toán. Các chương trình khác tập trung vào cảm biến lượng tử, bộ xử lý và truyền thông an toàn lượng tử.

Theo Chiến lược lượng tử quốc gia, Singapore đặt mục tiêu đào tạo tối đa 100 thạc sĩ và 100 tiến sĩ trong lĩnh vực công nghệ lượng tử. Nguồn nhân lực chuyên môn được xem là yếu tố quan trọng đối với ngành công nghệ có chu kỳ nghiên cứu dài và yêu cầu kỹ thuật cao.

STARTUP LƯỢNG TỬ MỞ RỘNG CƠ HỘI NGOÀI MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ

Cơ hội thương mại của công nghệ lượng tử không chỉ nằm ở việc phát triển máy tính lượng tử hoàn chỉnh. Phần mềm, truyền thông, an ninh mạng, cảm biến và hệ thống điều khiển cũng đang mở ra những hướng kinh doanh cho startup.

CQT giới thiệu một số doanh nghiệp trong hệ sinh thái như SpeQtral, S-Fifteen Instruments, Atomionics, Entropica Labs, Horizon Quantum và Squareroot8 Technologies. Các doanh nghiệp hoạt động ở những phân khúc khác nhau, cho thấy hệ sinh thái đang hình thành nhiều lớp công nghệ thay vì chỉ tập trung vào phần cứng tính toán.

Horizon Quantum phát triển công cụ hỗ trợ lập trình máy tính lượng tử, trong khi Atomionics ứng dụng cảm biến lượng tử vào các lĩnh vực như định vị và khảo sát dưới lòng đất. SpeQtral tập trung vào truyền thông lượng tử, bao gồm phân phối khóa lượng tử qua vệ tinh và hạ tầng mặt đất. S-Fifteen phát triển thiết bị điều khiển lượng tử và công nghệ liên quan đến an toàn thông tin.

Những hướng đi này cho thấy thị trường lượng tử có thể mở rộng sang công cụ lập trình, kết nối hệ thống lượng tử với máy tính truyền thống, phát triển cảm biến và bảo vệ dữ liệu. Một số phân khúc có thể đạt độ trưởng thành thương mại trước khi máy tính lượng tử đa dụng có khả năng chịu lỗi quy mô lớn trở nên khả thi.

An ninh mạng là lĩnh vực có triển vọng ứng dụng sớm hơn, bởi doanh nghiệp không cần chờ máy tính lượng tử đủ mạnh mới bắt đầu chuẩn bị. Các phương pháp mã hóa khóa công khai đang được sử dụng phổ biến có thể đối mặt với nguy cơ bị phá vỡ khi máy tính lượng tử đạt đủ năng lực.

Một rủi ro đáng chú ý là mô hình tấn công “thu thập dữ liệu hôm nay, giải mã ngày mai” (harvest now, decrypt later). Kẻ tấn công có thể đánh cắp dữ liệu đã mã hóa, lưu trữ và chờ đến khi công nghệ cho phép giải mã trong tương lai. Điều này đặc biệt đáng quan tâm với thông tin cần được bảo mật trong nhiều năm.

Hai hướng công nghệ có thể hỗ trợ ứng phó là mật mã hậu lượng tử và phân phối khóa lượng tử. Mật mã hậu lượng tử sử dụng các thuật toán được thiết kế để chống lại những cuộc tấn công từ máy tính lượng tử. Trong khi đó, phân phối khóa lượng tử khai thác các nguyên lý vật lý lượng tử để phân phối khóa mã hóa, nhưng đòi hỏi hạ tầng chuyên biệt.

Với Singapore, đây có thể là một trong những phân khúc có nhu cầu thực tế rõ ràng trong ngắn hạn. Ngân hàng, cơ quan chính phủ, doanh nghiệp viễn thông và đơn vị vận hành hạ tầng trọng yếu đều có lý do để rà soát hệ thống mật mã, đánh giá rủi ro và xây dựng lộ trình chuyển đổi.

THƯƠNG MẠI HÓA PHỤ THUỘC VÀO BÀI TOÁN THỰC TẾ

Việc các doanh nghiệp lượng tử quốc tế mở rộng hoạt động không có nghĩa Singapore sắp bước vào giai đoạn phổ cập điện toán lượng tử. Công nghệ này vẫn đối mặt với những thách thức về sửa lỗi, khả năng mở rộng và chi phí. Trong nhiều trường hợp, máy tính truyền thống kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) vẫn đáp ứng tốt nhu cầu doanh nghiệp.

Vì vậy, trọng tâm thương mại hóa là xác định những bài toán mà phương pháp lượng tử có thể mang lại cải thiện đáng kể so với cách tính toán hiện nay. Doanh nghiệp thử nghiệm hệ thống Helios hoặc hợp tác với startup cần đánh giá kết quả dựa trên hiệu quả thực tế, thay vì lựa chọn công nghệ chỉ vì tính mới.

Hệ sinh thái tập trung của Singapore có thể hỗ trợ quá trình này. Nhà nghiên cứu và startup phát triển công nghệ, doanh nghiệp lớn cung cấp bài toán công nghiệp, còn nhà phát triển phần cứng tạo điều kiện tiếp cận tài nguyên tính toán. Ngay cả những thử nghiệm chưa thành công cũng giúp xác định giới hạn ứng dụng và tránh phân bổ nguồn lực vào các bài toán chưa phù hợp.

Đối với Đông Nam Á, cơ hội có thể không nằm chủ yếu ở việc tự phát triển máy tính lượng tử quy mô lớn mà ở những công nghệ và dịch vụ xung quanh. Các startup trong khu vực có thể tận dụng mạng lưới nghiên cứu, đối tác công nghiệp và khách hàng tại Singapore để phát triển phần mềm lượng tử, cảm biến, linh kiện, giải pháp an ninh mạng và ứng dụng chuyên ngành.