Một buổi sáng hè tháng Sáu nóng nực, một học sinh trung học đeo kính bảo hộ cầm nhíp thận trọng trước bàn thí nghiệm. Cô phải gắp một đầu dò cantilever - mảnh kim loại nhỏ hơn hạt gạo - để đưa vào kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) phía sau.
“Đừng lo lắng! Có khi tôi cũng làm hỏng”, Muriel McClendon, sinh viên cao học tại Đại học bang Chicago khuyến khích. Đây là một phần của chương trình cảm biến lượng tử mùa hè, mang học sinh địa phương tới các phòng thí nghiệm để tìm hiểu về công nghệ Lượng tử.
Khung cảnh này tại Chicago không chỉ đơn thuần là một hoạt động giáo dục, mà còn phản ánh xu hướng toàn cầu đang diễn ra mạnh mẽ trong lĩnh vực giáo dục lượng tử (GDLT).
Mô hình toàn diện từ trung học đến nghiên cứu sinh
Đại học Chicago đã xây dựng một hệ sinh thái GDLT đầy ấn tượng thông qua Chicago Quantum Exchange (CQE - Trung tâm trao đổi lượng tử Chicago) - một trong những mạng lưới hợp tác lớn nhất thế giới về khoa học lượng tử.
CQE không chỉ kết nối các trường đại học hàng đầu ở Mỹ như Đại học Chicago, Đại học Illinois (Chicago), Đại học Harvard…, mà còn liên kết với các phòng thí nghiệm quốc gia và đối tác công nghiệp.
Điều làm nên sự khác biệt của mô hình Chicago là chiến lược đào tạo “liên thông từ phổ thông đến nghề nghiệp”.
Chương trình cảm biến lượng tử mùa hè tại Đại học bang Chicago đã phát triển từ 12 sinh viên ban đầu lên 24 sinh viên trong năm thứ ba, cho thấy sức hút ngày càng tăng.
Học sinh không chỉ được tiếp cận thiết bị hiện đại như kính hiển vi điện tử quét (SEM - Scanning Electron Microscope), mà còn thực hành tại các phòng thí nghiệm của Đại học Chicago và Phòng thí nghiệm Quốc gia Fermi.
Tiến sĩ Valerie Goss, Giám đốc phát triển lực lượng lao động của QuBBE (Viện thử thách lượng tử cho sinh vật lý và kỹ thuật sinh học), nhấn mạnh: “Nếu chúng ta muốn phát triển lực lượng lao động lượng tử, trước tiên phải đảm bảo mọi người biết khoa học lượng tử là gì”.
Sinh viên tìm hiểu về công nghệ lượng tử tại Đại học Bang Chicago (Ảnh: Chicago).
Triết lý này đã tạo ra hiệu ứng domino (phản ứng chuỗi) tích cực khi nhiều học sinh tham gia chương trình tiếp tục theo học tại các trường đại học danh tiếng như Yale, Đại học Michigan và Trường Kỹ thuật Phân tử Pritzker.
Ở bậc đại học, trường Chicago tiên phong với chương trình cử nhân kỹ thuật phân tử, có chuyên ngành lượng tử - một trong những sáng kiến đầu tiên trên thế giới đào tạo chính thức các kỹ sư lượng tử ở bậc đại học.
Trường cũng cung cấp một trong những chương trình Tiến sĩ Khoa học và Kỹ thuật Lượng tử đầu tiên của quốc gia, với 100% sinh viên tiến sĩ bắt đầu nghiên cứu ngay từ năm đầu tiên.
Cuộc đua đầu tư khủng về công nghệ lượng tử trên thế giới
Năm 2025 đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong lịch sử công nghệ lượng tử khi thế giới chứng kiến sự chuyển đổi từ lý thuyết sang các sản phẩm thương mại có khả năng ứng dụng thực tế.
Theo Viện Chính sách Chiến lược Úc (ASPI - Australian Strategic Policy Institute), Trung Quốc có mức tài trợ công cao nhất được phân bổ cho các CNLT (công nghệ lượng tử) với hơn 14 tỷ USD, tiếp theo là Liên minh châu Âu (EU) với 7,2 tỷ USD.
Trung Quốc đã đầu tư hơn 15 tỷ USD vào nghiên cứu lượng tử qua Viện Khoa học Lượng tử Thông tin Quốc gia, trong khi Mỹ cũng đã thông qua Đạo luật Sáng kiến Lượng tử Quốc gia với ngân sách 1,2 tỷ USD cho giai đoạn 2023-2025.
Các tập đoàn công nghệ lớn như Google, IBM và D-Wave đang phát triển các hệ thống máy tính lượng tử với hiệu suất mạnh hơn gấp triệu lần so với máy tính truyền thống.
Google với chip Willow 128-qubit (bit lượng tử) đạt tỷ lệ lỗi dưới 1%, IBM với Condor 1,121-qubit và Heron 133-qubit có khả năng liên kết mô-đun, chứng minh rằng nguồn lực tài chính kết hợp với đội ngũ nghiên cứu hàng đầu tạo bước tiến đáng kể.
Việt Nam trong cuộc cách mạng lượng tử: Từ khởi đầu đến tầm nhìn chiến lược
Trong bối cảnh toàn cầu như trên, Việt Nam cũng đang có những bước đi đáng mừng trong lĩnh vực giáo dục và nghiên cứu lượng tử.
Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Phạm Đức Long đã có buổi làm việc với Google để thảo luận về hợp tác nghiên cứu, phát triển công nghệ lượng tử, đồng thời hỗ trợ doanh nghiệp nhỏ và vừa chuyển đổi số trên nền tảng AI.
Còn ông Doron Avni, Phó Chủ tịch Google phụ trách các thị trường mới nổi, đã bày tỏ ấn tượng trước tầm nhìn chiến lược và quyết tâm chuyển đổi số của Việt Nam, thể hiện qua Nghị quyết 57-NQ/TW của Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam.
Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Phạm Đức Long trong buổi gặp mặt và làm việc với Google (Ảnh: Bộ Khoa học và Công nghệ).
Nghị quyết 57-NQ/TW đã xác định CNLT là một trong những công nghệ chiến lược mà Việt Nam ưu tiên đầu tư.
Kế hoạch hành động triển khai Nghị quyết này đề ra mục tiêu Việt Nam trở thành nước phát triển, có thu nhập cao vào năm 2045, trong đó CNLT đóng vai trò quan trọng.
Cụ thể, đến năm 2030, Việt Nam đặt ra mục tiêu có ít nhất 10 doanh nghiệp công nghệ số đạt giá trị từ 1 tỷ USD trở lên.
Những bước tiến trong giáo dục lượng tử ở Việt Nam
Các hoạt động GDLT tại Việt Nam đã bắt đầu xuất hiện một cách có hệ thống. Viện Nghiên cứu Cao cấp về Toán (VIASM - Vietnam Institute for Advanced Study in Mathematics) đóng vai trò tiên phong trong việc tổ chức các khóa học và hội thảo về CNLT.
Khóa học “Tính toán lượng tử: Lý thuyết và thực hành” do VIASM và Trường Đại học Khoa học Tự nhiên phối hợp tổ chức đã thu hút các học viên đến từ nhiều trường đại học, viện nghiên cứu và cả doanh nghiệp.
Đặc biệt, chương trình này cho phép học viên trực tiếp lập trình trên máy tính lượng tử thật thông qua nền tảng đám mây của IBM, giúp họ trải nghiệm việc lập trình lượng tử một cách thực tế. Các học viên được giới thiệu các khái niệm như cổng Hadamard, cổng 2 qubit (bit lượng tử), thuật toán khuếch đại biên độ và thuật toán Grover.
Nhân năm 2025 được Liên Hiệp Quốc chọn là Năm quốc tế về Khoa học và Công nghệ lượng tử (IYQ - International Year of Quantum Science and Technology), VIASM đã tổ chức khóa học ngắn và hội thảo “100 năm Khoa học và Công nghệ Lượng tử”, thu hút hơn 50 học viên tham gia từ sinh viên đến các chuyên gia doanh nghiệp.
Khóa học tập trung vào việc lập trình trực tiếp thuật toán Grover Search (thuật toán tìm kiếm Grover), một thuật toán lượng tử quan trọng tận dụng các hiện tượng lượng tử như chồng chập và vướng víu để khám phá nhiều giải pháp cùng lúc.
Một dấu hiệu tích cực khác là lần đầu tiên trường Hè về Lượng tử đã được tổ chức tại Việt Nam, ở Trung tâm quốc tế Khoa học và Giáo dục liên ngành (ICISE - International Centre for Interdisciplinary Science and Education) tại Quy Nhơn, với sự tham gia của 22 nhà khoa học hàng đầu thế giới, trong đó có 4 giáo sư từng đoạt giải Nobel Vật lý.
Chương trình này tập trung vào lý thuyết trường lượng tử và lực hấp dẫn lượng tử, qua đó cho thấy tầm vóc quốc tế của các hoạt động nghiên cứu lượng tử tại Việt Nam.
Hợp tác quốc tế: Cầu nối quan trọng cho phát triển
Việt Nam đang tích cực mở rộng hợp tác quốc tế trong lĩnh vực CNLT. Tập đoàn Rosatom của Nga đã bày tỏ sẵn sàng hợp tác với Việt Nam về lĩnh vực đặc thù này, trong có việc mời các nhà khoa học Việt Nam tham dự Hội nghị quốc tế về CNLT tử sẽ được tổ chức tại Moskva.
Bà Ekaterina Soltseva, Giám đốc về Công nghệ Lượng tử của Rosatom, Nga nhấn mạnh rằng trên thế giới chỉ có 3 quốc gia có máy tính lượng tử hoạt động tại tất cả 4 nền tảng (chuỗi siêu dẫn, ion, nguyên tử trung hòa và photon) là Trung Quốc, Mỹ và Nga.
Phòng nghiên cứu công nghệ lượng tử của Nga (Ảnh: ANS).
Chỉ có 6 nước có máy tính lượng tử từ 50-Qubit trở lên, trong đó có Nga với hai máy tính ở hai nền tảng: Ion và nguyên tử trung hoà.
Rosatom hoan nghênh hợp tác với Việt Nam và đề xuất bắt đầu từ việc mời các nhà khoa học Việt Nam đến dự Hội nghị quốc tế lớn nhất về CNLT tại Moskva, để Rosatom giới thiệu về ứng dụng công nghệ này tại Nga và thảo luận cơ hội hợp tác cụ thể.
Trong thông cáo báo chí chung Việt Nam - Nhật Bản, hai Thủ tướng đã nhất trí nghiên cứu khả năng hợp tác trong các lĩnh vực bán dẫn, trí tuệ nhân tạo (AI), lượng tử, chuyển đổi số và chuyển đổi xanh, năng lượng và cơ sở hạ tầng chiến lược.
Đây là dấu hiệu cho thấy CNLT đã được đưa vào chương trình nghị sự hợp tác cấp cao nhất giữa các quốc gia.
Nhật Bản cam kết hỗ trợ Việt Nam trong việc nâng cao năng lực nghiên cứu trong lĩnh vực bán dẫn thông qua đồng tài trợ cho các dự án hợp tác nghiên cứu chung về bán dẫn trong khuôn khổ Chương trình NEXUS (Mạng lưới hợp tác khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo Nhật Bản - ASEAN), cũng như nghiên cứu khả năng hợp tác trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo và lượng tử.
Thể chế và chính sách hỗ trợ phát triển
Việt Nam đang xây dựng khung pháp lý và thể chế hỗ trợ phát triển CNLT. Trong 6 tháng vừa qua, Bộ Khoa học và Công nghệ đã xây dựng, trình Quốc hội sửa đổi hàng loạt văn bản pháp lý quan trọng nhằm tháo gỡ các rào cản, thúc đẩy phát triển mạnh mẽ lĩnh vực khoa học công nghệ và chuyển đổi số.
Đáng chú ý, Luật Công nghiệp Công nghệ số vừa được Quốc hội thông qua, cùng với nhiều luật chuyên ngành khác như Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật, Luật Chất lượng sản phẩm, hàng hóa, Luật Năng lượng Nguyên tử.
Bộ cũng đang xây dựng Dự thảo Luật Chuyển đổi Số để trình Quốc hội vào cuối năm nay.
Mặc dù đã có những tiến bộ đáng khích lệ, Việt Nam vẫn đối mặt với nhiều thách thức trong phát triển GDLT, nhất là khi ở Việt Nam chưa có đơn vị, tổ chức nào đầu tư nghiên cứu, đào tạo về CNLT một cách bài bản và quy mô lớn.
Việt Nam với tầm nhìn 2030 và định hướng phát triển bền vững
Trong bối cảnh CNLT đã có những bước phát triển nhảy vọt hiện nay, Việt Nam đang có "cơ hội vàng" để đẩy mạnh các hoạt động nghiên cứu, giáo dục và ứng dụng CNLT.
Các chuỗi bài giảng đại chúng, hội thảo khoa học và khóa đào tạo chuyên môn đang được tổ chức thường xuyên sẽ giúp nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của công nghệ này.
Khi các cường quốc trên thế giới bắt đầu bảo vệ chủ quyền lượng tử của mình thông qua các biện pháp kiểm soát xuất khẩu và hạn chế nghiên cứu, Việt Nam cần bảo đảm được sự độc lập về công nghệ thông qua việc làm chủ công nghệ lõi.
Điều này đòi hỏi không chỉ một nguồn đầu tư tài chính đủ mạnh, mà còn cần có chiến lược dài hạn, kiên trì và sự hợp tác chặt chẽ giữa Nhà nước, doanh nghiệp và cộng đồng khoa học.
Trước mắt đến năm 2030, Việt Nam cần hướng đến mục tiêu có ít nhất một số trung tâm nghiên cứu chuyên sâu về CNLT, với đội ngũ nhà khoa học được đào tạo bài bản tại các trường đại học hàng đầu thế giới.
Các chương trình hợp tác quốc tế với Google, Rosatom, Nhật Bản… cần được quan tâm triển khai đầy đủ và toàn diện nhằm tạo ra các sản phẩm ứng dụng thực tế.
Ngoài ra, Việt Nam cũng nên có tham vọng đặt mục tiêu trở thành một trong những quốc gia có hệ thống GDLT hoàn chỉnh từ bậc đại học đến sau đại học, với các chương trình đào tạo chất lượng cao có thể cạnh tranh với các trung tâm giáo dục hàng đầu trong khu vực.
Nguồn: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/tu-nhip-gap-nguyen-tu-o-chicago-den-giac-mo-viet-nam-2030-20250731231540329.htm
Bình luận (0)