Đã một phần tư thế kỷ kể từ khi các bit lượng tử đầu tiên, hay còn gọi là qubit, được kết nối với nhau để tạo ra một máy tính lượng tử thô sơ. Với khả năng biểu thị đồng thời cả số XNUMX và số không trong máy tính truyền thống, qubit là thành phần cơ bản nhất của hệ thống có thể vượt xa máy tính ngày nay trong việc giải quyết một số loại vấn đề. Kể từ đó, tiến bộ đã ít phụ thuộc vào khoa học cứng hơn là vào kỹ thuật ứng dụng: tạo ra các qubit ổn định hơn có thể giữ trạng thái lượng tử của chúng trong hơn một phần rất nhỏ của giây, liên kết chúng với nhau trong các hệ thống lớn hơn và đưa ra các dạng lập trình mới để khai thác các đặc tính của công nghệ.

Điều này có thể so sánh với những gì đã xảy ra trong những ngày đầu tiên của máy tính truyền thống, sau khi phát minh ra bóng bán dẫn vào những năm 1940 và mạch tích hợp vào năm 1958. Nhìn lại, sự tăng trưởng đều đặn, theo cấp số nhân về công suất được mô tả bởi Định luật Moore, đã đưa máy tính vào thế giới chủ đạo, dường như không thể tha thứ. Thời đại lượng tử không có khả năng mở ra với cùng một cảm giác không thể tránh khỏi về nhịp điệu. Nó có khả năng mang đến những bất ngờ lớn, cả về mặt tích cực và tiêu cực. Một cuộc chạy đua toàn cầu đang diễn ra nhằm phát minh ra các kỹ thuật mới để kiểm soát và khai thác các hiệu ứng lượng tử, đồng thời tạo ra các thuật toán hiệu quả hơn nhiều — nâng cao khả năng đạt được bước nhảy vọt đột ngột về hiệu suất. Một điều ngạc nhiên như vậy đã xảy ra với việc công bố nghiên cứu của Trung Quốc đề xuất một cách phá vỡ hình thức mã hóa trực tuyến phổ biến nhất bằng cách sử dụng một máy tính lượng tử tương tự như những máy tính đã có sẵn.

Kỳ tích đó — một “khoảnh khắc Sputnik” tiềm năng — được cho là sẽ cần đến các hệ thống lượng tử tiên tiến hơn nhiều trong tương lai nhiều năm. Các chuyên gia an ninh mạng khác cuối cùng đã kết luận rằng phương pháp này khó có thể hoạt động trong thực tế. Một câu hỏi đặt ra là tại sao Trung Quốc lại cho phép xuất bản nó, nếu nó thực sự chỉ ra một cách để tiết lộ hầu hết các thông tin liên lạc bí mật của thế giới. Tuy nhiên, nó vẫn mang đến một cú sốc và sẽ là hồi chuông cảnh tỉnh cho tất cả những người, đặc biệt là ở Mỹ, những người lo lắng về những rủi ro khi Trung Quốc phát triển ưu thế công nghệ. Nhiều công ty trong các ngành công nghiệp như hóa chất, ngân hàng và sản xuất ô tô đã đầu tư vào việc học cách lập trình các hệ thống lượng tử với hy vọng rằng những ứng dụng thực tế đầu tiên có thể sớm ra mắt. Khi mô hình hóa các rủi ro tài chính phức tạp, thiết kế các phân tử mới và tăng tốc xử lý dữ liệu trong các hệ thống máy học, các hệ thống lượng tử có thể đạt được lợi thế ngay khi chúng trở nên rẻ hơn hoặc nhanh hơn một chút so với các máy tính hiện có.

Khoảnh khắc này của “lợi thế lượng tử” — khi các hệ thống thể hiện tính ưu việt thực tế, nếu khiêm tốn, đối với một số vấn đề nhất định — vẫn nằm ngoài tầm với, một cách trêu ngươi. Với đầu tư và kỳ vọng tăng lên, phạm vi thất vọng ngắn hạn là rất cao, ngay cả khi tiềm năng dài hạn dường như không thay đổi. Vẫn khó có thể giữ qubit ở trạng thái lượng tử đủ lâu để thực hiện các phép tính hữu ích. Biên giới tiếp theo nằm ở việc phát minh ra các hình thức sửa lỗi sử dụng một số qubit để chống lại “tiếng ồn” do sự thiếu nhất quán này gây ra. Nghiên cứu gần đây cho thấy tiến bộ đang được thực hiện để giải quyết vấn đề này nhanh hơn dự kiến.

Tiềm năng đột phá trong các lĩnh vực như sửa lỗi đã làm tăng khả năng xảy ra cú sốc lượng tử — khi máy móc thực hiện bước nhảy vọt từ thí nghiệm khoa học hấp dẫn sang công nghệ thay đổi thế giới. Dựa trên tài liệu mã hóa có vẻ thiếu sót của Trung Quốc, thật là hấp tấp khi dự đoán thời điểm này đã đến. Nhưng với rất nhiều nỗ lực trên toàn thế giới nhằm khai thác các tính chất của cơ học lượng tử cho điện toán, có lẽ vẫn nên tạm hoãn việc xem xét nghiêm túc những lời hứa — và rủi ro — cho đến một ngày khác.