Thay vì chỉ phục vụ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, công nghệ này được kỳ vọng giúp Mỹ xử lý những bài toán quân sự cực kỳ phức tạp, từ điều phối đoàn xe, vận tải chiến lược, sản xuất quốc phòng cho đến phòng thủ tên lửa và chống UAV.
Theo Q-CTRL, công ty chuyên về phần mềm hạ tầng lượng tử, một số ứng dụng quân sự của máy tính lượng tử có thể bắt đầu mang lại lợi thế từ giai đoạn 2027 - 2029. Đây không phải là viễn cảnh máy tính lượng tử thay thế toàn bộ hệ thống chỉ huy hiện nay, mà là khả năng hỗ trợ quân đội ra quyết định nhanh hơn trong những tình huống có quá nhiều biến số.
Mỹ đặt cược vào máy tính lượng tử để giải bài toán chiến tranh hiện đại. Ảnh: HV.
Vì sao Mỹ quan tâm đến lượng tử?
Chiến trường hiện đại không chỉ là cuộc đối đầu bằng xe tăng, tên lửa hay máy bay. Đằng sau mỗi chiến dịch là hàng nghìn phép tính cần được xử lý cùng lúc. Một đoàn xe nên đi tuyến nào để tránh phục kích. Máy bay vận tải nào chở loại hàng nào. Nhà máy nào cần tăng sản lượng linh kiện. Hệ thống phòng không nên đánh chặn mục tiêu nào trước khi kho tên lửa bị cạn.
Với Mỹ, những bài toán này càng phức tạp hơn vì quân đội nước này thường hoạt động trên nhiều khu vực cùng lúc, từ châu Âu, Trung Đông đến Ấn Độ Dương - Thái Bình Dương. Khi dữ liệu thay đổi liên tục, máy tính truyền thống có thể mất nhiều thời gian để tìm phương án tối ưu. Máy tính lượng tử được kỳ vọng giúp rút ngắn quá trình đó.
Điểm cốt lõi của máy tính lượng tử trong quân sự không nằm ở việc tạo ra một loại vũ khí mới, mà ở khả năng xử lý các bài toán tối ưu hóa quá phức tạp. Trong chiến tranh hiện đại, bên nào ra quyết định nhanh hơn thường có lợi thế lớn hơn.
Q-CTRL cho biết các ứng dụng này dựa trên việc tăng năng lực của máy tính lượng tử so với mức hiện nay, trong đó có các hệ thống IBM quantum computer 156 qubit được dùng làm mốc so sánh. Tùy từng bài toán, mức tăng năng lực qubit cần thiết được ước tính từ khoảng 3,1 đến 4,9 lần để đạt hiệu quả quân sự đáng kể. Nói cách khác, công nghệ này chưa phải phép màu có thể triển khai đại trà ngay lập tức. Nhưng nó đang tiến gần hơn đến điểm có thể tạo ra lợi thế trong một số nhiệm vụ cụ thể.
Hệ thống máy tính lượng tử của IBM. Ảnh: Reuters.
Điều phối khí tài quân sự
Một trong những ứng dụng gần nhất là định tuyến đoàn xe quân sự. Theo Q-CTRL, các giải pháp lượng tử tăng cường cho bài toán này có thể xuất hiện sớm nhất vào năm 2027. Mục tiêu là giúp quân đội đưa vật tư đến đúng nơi, đúng thời điểm, trong khi vẫn giảm rủi ro từ tấn công của đối phương hoặc gián đoạn trên tuyến đường.
Trong chiến tranh, tuyến đường ngắn nhất chưa chắc là tuyến đường an toàn nhất. Một cây cầu bị phá, một đoạn đường bị UAV theo dõi hoặc một khu vực bị pháo binh kiểm soát có thể làm thay đổi toàn bộ kế hoạch. Nếu hệ thống lượng tử giúp tìm phương án tốt hơn trong thời gian ngắn, các đơn vị Mỹ có thể di chuyển nhanh hơn và giảm nguy cơ bị đánh trúng.
Ứng dụng tiếp theo là vận tải hàng không chiến lược. Mỹ có mạng lưới căn cứ toàn cầu và thường phải đưa binh sĩ, vũ khí, đạn dược, radar hoặc hệ thống phòng không đến các điểm nóng rất xa. Nhưng số máy bay vận tải, sân bay và kho hàng đều có giới hạn.
Các giải pháp lượng tử cho không vận chiến lược có thể đạt ngưỡng ứng dụng vào khoảng 2028. Công nghệ này có thể giúp quân đội Mỹ quyết định máy bay nào chở loại hàng nào, bay tới đâu, ưu tiên nhiệm vụ nào và làm sao để đưa vật tư tới tiền tuyến nhanh nhất.
Trong một cuộc khủng hoảng, vài giờ chậm trễ có thể khiến một căn cứ không kịp nhận tên lửa đánh chặn hoặc một đơn vị tiền phương thiếu nhiên liệu. Vì vậy, tối ưu hóa không vận không chỉ là bài toán hậu cần, mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến năng lực chiến đấu.
Sản xuất quốc phòng phải tối ưu
Chiến trường Ukraine cho thấy một bài học lớn với Mỹ và đồng minh là chiến tranh hiện đại tiêu hao vũ khí với tốc độ rất cao. Đạn pháo, UAV, tên lửa phòng không, linh kiện radar và phụ tùng đều cần được bổ sung liên tục. Vì vậy, năng lực sản xuất quốc phòng trở thành một phần của sức mạnh quân sự.
Q-CTRL cho rằng máy tính lượng tử có thể hỗ trợ tăng sức bền cho sản xuất quốc phòng từ khoảng năm 2029. Công nghệ này có thể giúp tái cấu hình dây chuyền sản xuất nhanh hơn khi một nguồn cung bị gián đoạn, một nhà máy quá tải hoặc nhu cầu chiến trường thay đổi đột ngột.
Với Mỹ, đây là vấn đề rất quan trọng. Washington không chỉ cần vũ khí cho chính mình, mà còn phải duy trì nguồn cung cho đồng minh. Nếu chuỗi cung ứng bị tắc ở một khâu nhỏ, toàn bộ tốc độ sản xuất có thể bị ảnh hưởng.
Phòng thủ tên lửa và chống UAV
Một lĩnh vực khác được nhấn mạnh là phòng thủ tên lửa và chống UAV. Đây là bài toán ngày càng cấp bách với Mỹ, nhất là khi UAV giá rẻ, tên lửa hành trình và đòn tấn công bão hòa trở thành mối đe dọa phổ biến.
Trong một cuộc tập kích lớn, hệ thống phòng không phải quyết định rất nhanh mục tiêu nào nguy hiểm nhất và nên dùng loại vũ khí nào để đánh chặn. Nếu dùng tên lửa đắt tiền để bắn hạ UAV giá rẻ, kho đạn sẽ bị bào mòn nhanh. Nhưng nếu bỏ sót mục tiêu nguy hiểm, căn cứ, sân bay hoặc trung tâm chỉ huy có thể bị đánh trúng.
Theo Q-CTRL, các giải pháp lượng tử cho phòng thủ tên lửa và chống UAV có thể xuất hiện vào khoảng 2029. Mục tiêu là giúp hệ thống phòng thủ bảo vệ tài sản quan trọng tốt hơn, đồng thời hỗ trợ đánh chặn sớm hơn trong môi trường chiến trường thay đổi liên tục.
Không thay thế con người, nhưng thay đổi cách chỉ huy
Trong tương lai gần, máy tính lượng tử sẽ không tự điều hành chiến dịch hay thay thế sĩ quan chỉ huy. Vai trò thực tế hơn là hỗ trợ các hệ thống C4ISR, tức mạng lưới chỉ huy, kiểm soát, thông tin, máy tính, tình báo, giám sát và trinh sát.
Nó có thể giúp bộ chỉ huy Mỹ nhìn rõ hơn các phương án, chọn cách phân bổ nguồn lực hiệu quả hơn và phản ứng nhanh hơn khi chiến trường thay đổi. Khi kết hợp với trí tuệ nhân tạo, siêu máy tính và dữ liệu thời gian thực, lượng tử có thể trở thành một lớp hỗ trợ ra quyết định rất quan trọng.
Việc Mỹ quan tâm đến lượng tử phản ánh một xu hướng lớn hơn trong cạnh tranh quân sự. Washington không chỉ muốn có tên lửa xa hơn hay máy bay hiện đại hơn, mà còn muốn giành ưu thế trong xử lý dữ liệu, chỉ huy và ra quyết định.
Q-CTRL cho rằng các khoản đầu tư thông qua những sáng kiến công nghệ trọng yếu của Bộ Quốc phòng Mỹ và National Quantum Initiative (sáng kiến Lượng tử quốc gia, chương trình chiến lược cấp chính phủ được quốc hội Mỹ thông qua năm 2018) đang giúp Mỹ giữ vị thế dẫn đầu trong lĩnh vực này. Công ty cũng nhấn mạnh vai trò của lượng tử trong việc tạo lợi thế cho Mỹ, đồng minh và cả khuôn khổ AUKUS. Điều này cho thấy máy tính lượng tử không còn chỉ là vấn đề khoa học, mà đã trở thành một phần trong cuộc đua công nghệ quân sự giữa các cường quốc.
Hoàng Vũ