Cách đây hơn một thế kỷ, đại học giả người Đức Max Planck đã công bố nghiên cứu động đặc biệt về “bức xạ của vật thể đen” vào tháng 12 năm 1900. Vài năm sau đó, Planck đã hỗ trợ Albert Einstein trẻ trong việc hoàn thiện lý thuyết tương đối, một phần trở thành cơ sở của sự hiểu biết vật lý ngày nay. Đơn giản là nếu không có các nhà khoa học châu Âu, ngành công nghiệp máy tính lượng tử ngày nay sẽ không tồn tại.
Hiện nay, ngành công nghiệp đó đạt giá trị khoảng khoảng €500 triệu. Quan điểm toàn diện, đối với EU và Anh, liên quan đến nguồn vốn từ hầu hết mọi quốc gia ở châu Âu, sự tham gia của hàng trăm cơ sở giáo dục và việc thành lập hơn 69 công ty khởi nghiệp tập trung vào máy tính lượng tử. Nhưng trước khi chúng ta đào sâu vào những công ty và tổ chức này, quan trọng là hiểu tại sao họ đầu tư vào máy tính lượng tử.
Max Planck, the German Nobel Prize-winning physicist.Máy tính lượng tử có gì đặc biệt?
Nền tảng của sự lạc quan xoay quanh khái niệm “ưu thế lượng tử”. Dự kiến công nghệ sẽ đạt đến một điểm phát triển, nơi máy tính lượng tử có thể thực hiện tính toán và chạy các thuật toán mà máy tính cổ điển không thể hoặc không thể chạy trong khoảng thời gian khả thi. Hiện nay, “ưu thế lượng tử” là một thuật ngữ hơi mơ hồ. Máy tính lượng tử đang ở giai đoạn đầu phát triển và không có một chuẩn mực thống nhất để so sánh một loại máy tính lượng tử với một loại khác, hoặc với một siêu máy tính cổ điển.
Do cách máy tính lượng tử hoạt động, bạn không thể đơn giản đo lường tốc độ đồng hồ hoặc hiệu suất CPU để xác định hệ thống nào tốt hơn. Thông thường, các nhà nghiên cứu chạy các thuật toán phức tạp trên hệ thống máy tính để so sánh khả năng tối đa của chúng. Tuy nhiên, những thuật toán này thường không hữu ích cho bất cứ điều gì ngoài việc cung cấp vấn đề khó giải cho máy tính.
Cuối cùng, dự kiến máy tính lượng tử sẽ thể hiện ưu thế rõ ràng hơn so với máy tính cổ điển trong việc thực hiện không chỉ các thuật toán giống như đố ghép phức tạp mà còn nhiều hơn. Đến lúc này, các nhà đầu tư gia nhập sớm và các công ty khởi nghiệp có thể bắt đầu thấy lợi nhuận từ đầu tư của họ.
Điều này đồng nghĩa với việc ở châu Âu không thể vội vã đưa sản phẩm vào thị trường khi nói đến công nghệ lượng tử. Có những nỗ lực phụ trợ trong lĩnh vực công nghệ lượng tử, như lập trình và phát triển thuật toán lượng tử, có thể tiến xa hơn phần cứng trên thị trường, nhưng phát triển máy tính lượng tử hữu ích hiện nay đòi hỏi sự nỗ lực toàn cầu.
Điều này sẽ ngăn chặn mọi lo ngại ngay lập tức về một mùa đông lượng tử — một giai đoạn trong đó sự sáng tạo và đầu tư vào công nghệ lượng tử đóng băng — trong khi các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới đang cố gắng cải thiện thế hệ hiện tại của các hệ thống nguyên thủy.
Còn việc điều này có dịch sang ROI cho các nhà đầu tư và doanh nhân hay không là một câu hỏi hoàn toàn khác.
Đôi giày trên mặt đất
Có hàng chục công ty khởi nghiệp châu Âu tập trung vào máy tính lượng tử. Một báo cáo xác định số chính xác là 69 vào năm 2020, và chúng tôi đã thấy một số công ty mới được thành lập kể từ đó. Chúng tôi muốn giới thiệu tất cả chúng, nhưng để bài viết này không quá dài, chúng tôi đã hạn chế tập trung vào ba cái tên nổi bật trong lĩnh vực này.
#1: IQM
IQM là một dự án con của Đại học Aalto và VTT Finland, chuyên xây dựng máy tính lượng tử và họ gọi đó là hệ thống lượng tử được “thiết kế cùng nhau” dành cho các ứng dụng công nghiệp cụ thể. Với bộ xử lý lượng tử siêu dẫn riêng biệt, bộ vi xử lý chính của họ và các giải pháp phần mềm và thuật toán mới lạ, đây là một trong những công ty khởi nghiệp máy tính lượng tử hàng đầu ở châu Âu.
Dr. Jan Goetz, CEO and co-founder of IQM.Các hệ thống mà IQM xây dựng là máy tính lượng tử toàn bộ được thiết kế để triển khai tại chỗ cho các ứng dụng của khách hàng. Trong khi IBM, Intel, Google và các tổ chức nghiên cứu khác đang xây dựng các hệ thống lượng tử để sử dụng trong nghiên cứu dựa trên đám mây và các ứng dụng B2B, hệ thống của IQM được xây dựng tại nơi khách hàng sinh sống. Vì lý do này, IQM phục vụ một thị trường có hướng nghiên cứu rõ ràng.
Tháng 7 năm 2022, IQM đã nhận được 120 triệu euro từ World Fund với mục đích sử dụng máy tính lượng tử để chống khủng bố khí hậu. Theo Tiến sĩ Jan Goetz, CEO và đồng sáng lập của IQM: “Việc này nhấn mạnh tầm quan trọng của sứ mệnh của chúng tôi: xây dựng máy tính lượng tử vì sự an toàn của nhân loại.”
#2: Pasqal
Dừng chân tiếp theo trên hành trình khám phá về máy tính lượng tử châu Âu là ở Pháp, nơi đại học Quang học spinout Pasqal xây dựng các đơn vị xử lý lượng tử (QPUs) từ các mảng nguyên tử. Một trong những mục tiêu của công ty là xây dựng hệ thống lượng tử lai tự nhiên sử dụng QPUs của họ cho mô phỏng lượng tử tiên tiến.
Các hệ thống của Pasqal khác biệt so với các hệ thống siêu dẫn và dựa trên cổng được tạo ra trong các phòng thí nghiệm như của Google và IQM. Họ sử dụng mảng nguyên tử trong kiến trúc gọi là “kiến trúc nguyên tử trung tính.” Đơn giản là công ty sử dụng laser và một công cụ gọi là “kẹo nguyên tử” để bắt giữ từng nguyên tử để điều chỉnh chúng. Điều này cho phép các nhà khoa học sử dụng các nguyên tử bị bắt giữ như qubits để thực hiện tính toán lượng tử.
Theo thông báo từ công ty, Pasqal vừa huy động được 40 triệu euro vốn đầu tư. Về cách sử dụng số tiền đó, công ty vừa mở một phòng thí nghiệm khác tại Canada nơi họ dự định mang công nghệ châu Âu của mình đến thị trường Bắc Mỹ.
An example of Pasqal building Quantum Processing Units#3: Oxford Quantum Circuits
Bạn có thể đoán được trường đại học nào OQC đã phát triển. Họ xây dựng mạch lượng tử siêu dẫn với công nghệ độc đáo của công ty là “Coaxmon”. Phát minh được đặt ở trung tâm của các sản phẩm dịch vụ lượng tử của công ty, bao gồm “Lucy,” hệ thống máy tính lượng tử châu Âu đầu tiên trên Amazon’s AWS.
Vào năm 2017, các nhà nghiên cứu Oxford đã công bố nghiên cứu đột phá về những gì họ gọi là “kiến trúc mạch lượng tử QED co-axial, trong đó qubit và bộ kích được sản xuất trên hai mặt đối diện của một vi mạch, và dây điều khiển và đọc dữ liệu được cung cấp bởi dây co-axial chạy vuông góc với mặt vi mạch.” Cùng tháng đó, OQC được thành lập.
Bây giờ đã là năm thứ năm, và OQC vừa kết thúc vòng gọi vốn loại A với 38 triệu euro đầu tư từ Lansdowne Partners và The University of Tokyo Edge Capital Partners. Công ty sẽ sử dụng vốn để mở rộng vào thị trường châu Á-Thái Bình Dương và tăng ngân sách Nghiên cứu và Phát triển nội bộ của mình.
OQC’s quantum computer.Tương lai lượng tử của châu Âu
Các nhà phân tích ngành công nghiệp dự đoán thị trường máy tính lượng tử sẽ phình to gần sáu lần so với kích thước hiện tại — đó là hơn €3 tỷ. Và nếu nhìn vào các công ty khởi nghiệp được đề cập ở trên, chúng ta có thể chắc chắn rằng ít nhất một số công ty châu Âu sẽ có phần của bánh. Nếu tình hình hiện tại được duy trì, không có thời điểm nào tốt hơn hiện tại cho những người đầu tư và những người nhận đầu tư để tham gia vào lĩnh vực lượng tử (miễn là, tất nhiên, bạn có kiến thức vững về vật lý và một ý tưởng đáng đầu tư).
Tuy nhiên, có một số thách thức đối với cả doanh nhân và nhà đầu tư không thể bỏ qua. Trước hết, các chuyên gia đã xác định cả vấn đề thiếu hụt giáo dục và rơi vào trạng thái “talent export” như những vấn đề chính cho lĩnh vực lượng tử toàn cầu. Thứ hai, không có đảm bảo trong khoa học hoặc công nghệ.
Đối với vấn đề đầu tiên, châu Âu có ưu thế hơn Mỹ và các đối thủ khác khi sản xuất các nhà vật lý cấp thạc sĩ và tiến sĩ. Đan Mạch, ví dụ, sản xuất nhiều nhất trên đầu người mỗi triệu công dân, với con số ấn tượng là 635 sinh viên tốt nghiệp mỗi triệu người dân. Tuy nhiên, điều này có thể bị mất đi ở mức độ đại học, đặc biệt là tại Silicon Valley và các công ty công nghệ lớn. Điều này thậm chí còn kéo dài đến lĩnh vực đầu tư, nơi theo các chuyên gia, khoảng 25% tổng số vốn đầu tư châu Âu cho các công nghệ lượng tử được đầu tư vào các công ty không phải châu Âu.
Còn về việc không có đảm bảo trong khoa học, quan trọng để nhấn mạnh rằng máy tính lượng tử vẫn còn ở giai đoạn đầu. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng công nghệ này hoạt động, nhưng đến nay, chưa có máy tính lượng tử thực sự hữu ích. Chúng ta có thể chắc chắn rằng máy tính lượng tử sẽ phát triển đến một điểm hữu ích. Nhưng không thể nói chắc chắn chúng sẽ hữu ích đến đâu — đặc biệt là nếu bạn cố gắng đo lường nó thông qua ROI.
Tuy nhiên, với xu hướng đầu tư hiện tại cùng với phân tích ngành công nghiệp chuyên gia, có vẻ như đợt công nghiệp khởi nghiệp lượng tử châu Âu hiện nay chỉ là đầu tàu tiên phong của một ngành công nghiệp có thể trở thành một công nghệ cốt lõi phổ biến như trí tuệ nhân tạo.
