Máy tính lượng tử có thể là vũ khí định hình lại cán cân quyền lực toàn cầu

một giờ trướcBài gốc

Máy tính lượng tử sẽ thay tàu sân bay để vẽ lại sức mạnh quân sự thế giới

Cuộc tranh luận tại quốc hội Nhật Bản giữa Thủ tướng Sanae Takaichi và chính trị gia đối lập về các tình huống khẩn cấp có thể xảy ra với Đài Loan (Trung Quốc) đã châm ngòi cho một vòng căng thẳng mới với Trung Quốc.

Tuy nhiên, các nhà phân tích cảnh báo rằng những kịch bản quân sự truyền thống này có thể sớm bị lu mờ bởi một vũ khí mới: máy tính lượng tử. "Q-Day" là ngày máy tính lượng tử có thể phá vỡ mọi hệ thống mã hóa cổ điển, được dự báo vào những năm 2030. Khi đó, sức mạnh lượng tử có thể sánh ngang hoặc vượt qua tàu sân bay và F-35 như công cụ quyết định của chiến tranh.

Mối đe dọa lượng tử: Từ lý thuyết đến hiện thực

Jesse Van Griensven, giáo sư kiêm nhiệm tại Đại học Waterloo ở Canada và Giám đốc điều hành công ty an ninh mạng lượng tử EigenQ, đã sử dụng một phép so sánh với vụ cướp ngân hàng để mô tả quy mô của máy tính lượng tử. Ông nói với Nikkei Asia: "Với máy tính ngày nay, ai đó hack tài khoản của bạn và tiền của bạn mất. Với máy tính lượng tử, tiền của cả ngân hàng đều mất". Những cỗ máy như vậy có thể vô hiệu hóa sân bay, nhà máy điện, mạng viễn thông và lực lượng quân sự, đưa Hoa Kỳ "trở về thời đại đồ đá" mà không cần bắn một viên đạn nào.

Phép so sánh này không phải là phóng đại. Các phương pháp mã hóa hiện tại, chẳng hạn như RSA - viết tắt của Rivest-Shamir-Adleman, họ của ba nhà mật mã phát minh thuật toán vào năm 1977 - dựa vào các bài toán toán học mà các siêu máy tính cổ điển sẽ mất hàng thế kỷ để giải quyết. Một máy tính lượng tử có thể làm điều đó trong vài ngày hoặc vài tuần. Sự khác biệt về tốc độ này không chỉ là về số lượng mà còn là về chất lượng - nó đại diện cho một bước nhảy vọt cơ bản trong khả năng tính toán.

Trung Quốc đang đầu tư mạnh mẽ vào lĩnh vực này. Vào tháng 3, Zheng Shanjie, người đứng đầu cơ quan hoạch định nhà nước của Trung Quốc, cho biết một quỹ được chính phủ hậu thuẫn sẽ được thành lập để huy động 1 nghìn tỉ nhân dân tệ (140 tỉ USD) để thúc đẩy "công nghệ cứng", bao gồm bán dẫn, năng lượng tái tạo và máy tính lượng tử. Con số 140 tỉ USD này là khổng lồ, vượt xa những gì hầu hết các quốc gia khác đang đầu tư vào nghiên cứu lượng tử.

Van Griensven nhấn mạnh: "Quân đội và các cơ quan tình báo trên khắp thế giới đang nhận ra rằng lượng tử là một điều thực sự và đó là một mối đe dọa thực sự”. Nhận thức này đang dẫn đến một cuộc chạy đua vũ trang mới, không phải với bom đạn và tên lửa mà với các qubit và thuật toán lượng tử.

Ryan Fedasiuk, một học giả tại Viện Doanh nghiệp Hoa Kỳ, cảnh báo rằng nếu Trung Quốc có được máy tính lượng tử có khả năng sửa lỗi trước khi Mỹ, Nhật Bản hoặc Đài Loan chuyển đổi sang các thuật toán kháng lượng tử, hậu quả có thể tàn phá. Bắc Kinh sẽ đạt được "một lợi thế bất đối xứng trong tình báo, khả năng đọc lưu lượng truy cập nhạy cảm và xâm phạm các hệ thống mà chúng ta nghĩ là an toàn”.

Chiến lược "thu hoạch bây giờ, giải mã sau" và nguy cơ dữ liệu bị đánh cắp

Fedasiuk nhấn mạnh rằng các công nghệ lượng tử vẫn chưa trưởng thành và ngay cả một máy tính lượng tử hoạt động cũng sẽ không phải là "công tắc ma thuật" tức thì tắt lưới điện ở New York hoặc hack Lầu Năm Góc. Nguy hiểm lớn hơn nằm ở chiến lược "thu hoạch bây giờ, giải mã sau" của Trung Quốc. Trong nhiều thập kỷ, Trung Quốc đã tích trữ dữ liệu từ các chiến dịch gián điệp mạng, giữ nó cho đến ngày khả năng lượng tử tiên tiến có thể giải mã nó.

Chiến lược này đặc biệt nguy hiểm vì nó có hiệu lực hồi tố. Dữ liệu được đánh cắp hôm nay, được mã hóa bằng các phương pháp hiện đại được coi là an toàn, có thể trở nên dễ bị tổn thương trong tương lai. Fedasiuk giải thích: "Các dịch vụ an ninh của Trung Quốc có thể áp dụng các nguyên tắc của máy tính lượng tử để phá mã hóa trên các tệp họ đã đánh cắp từ Hoa Kỳ”.

Kho dữ liệu nhạy cảm trước đây đã bị chặn nhưng được cho là an toàn về mặt lý thuyết có thể bị lộ, gây rủi ro cho các hoạt động quân sự và tình báo của Mỹ. Điều này có nghĩa là thông tin về vũ khí, chiến lược, nguồn tình báo và các bí mật khác được thu thập trong những năm 2000 và 2010 có thể đột nhiên trở nên dễ đọc vào những năm 2030. Các quyết định được đưa ra hôm nay về những gì cần bảo mật có thể có hậu quả kéo dài nhiều thập kỷ.

Morgan Peirce, nhà phân tích mạng và lượng tử tại Trung tâm An ninh Mỹ mới, cho biết Trung Quốc đang chuẩn bị cho mối đe dọa lượng tử đối với mã hóa thông qua triển khai quy mô lớn truyền thông lượng tử, đặc biệt là phân phối khóa lượng tử, có thể cung cấp truyền thông không thể hack ngay cả chống lại máy tính lượng tử. Bắc Kinh coi truyền thông lượng tử là một trong những lợi thế so sánh của mình và đã đổ nguồn lực khổng lồ vào phát triển, xây dựng cơ sở hạ tầng truyền thông lượng tử lớn nhất thế giới.

Peirce nhấn mạnh: "Chính phủ Trung Quốc đang tài trợ truyền thông lượng tử ở quy mô lớn hơn nhiều so với Mỹ hoặc bất kỳ nơi nào khác trên thế giới”. Sự đầu tư này không chỉ là về nghiên cứu trong phòng thí nghiệm mà còn về xây dựng mạng lưới thực tế. Trung Quốc đã triển khai mạng lưới truyền thông lượng tử kéo dài hàng nghìn kilômét, kết nối các thành phố lớn và cơ sở quân sự.

Hậu quả quân sự và cuộc chạy đua chuyển đổi

Di chuyển đến truyền thông kháng lượng tử hiệu quả là điều cần thiết cho quân đội. Nếu tại thời điểm xung đột tiềm năng, quân đội Mỹ hoặc Lực lượng Tự vệ Nhật Bản chưa di chuyển đến hệ thống chống lượng tử trong khi Trung Quốc được trang bị máy tính lượng tử có liên quan về mật mã, Trung Quốc có thể hack vào tàu sân bay và máy bay không người lái, gửi chúng đi sai hướng. Kịch bản này không phải là khoa học viễn tưởng mà là một khả năng thực tế mà các nhà hoạch định quân sự đang chuẩn bị.

Hãy tưởng tượng một tình huống xung đột nơi một bên có thể giải mã mọi thông tin liên lạc của đối phương trong thời gian thực. Họ sẽ biết vị trí chính xác của mọi đơn vị, kế hoạch tấn công, điểm yếu trong phòng thủ và thậm chí cả suy nghĩ của các chỉ huy cấp cao. Đây sẽ là lợi thế thông tin tuyệt đối, vượt xa bất cứ điều gì được nhìn thấy trong chiến tranh hiện đại.

Vào năm 2022, cựu Tổng thống Mỹ Joe Biden đã ban hành một bản ghi nhớ ra lệnh cho mọi cơ quan liên bang di chuyển đến các thuật toán kháng lượng tử mới vào năm 2035. Peirce giải thích: "Chính phủ Mỹ nghĩ rằng một máy tính lượng tử có khả năng phá vỡ mã hóa khóa công khai ngày nay có thể thực tế xuất hiện vào năm 2035. Một số nhà phân tích tin rằng nó có thể xuất hiện thậm chí sớm hơn thế”.

Mốc thời gian 2035 là một mục tiêu tham vọng nhưng cần thiết. Việc chuyển đổi toàn bộ cơ sở hạ tầng liên bang sang mã hóa kháng lượng tử là một nhiệm vụ khổng lồ, liên quan đến việc cập nhật hàng triệu hệ thống, đào tạo lại nhân viên và thử nghiệm kỹ lưỡng để đảm bảo không có lỗ hổng bảo mật nào được tạo ra trong quá trình.

Lindsay Gorman, Giám đốc điều hành Chương trình Công nghệ Quỹ Marshall Đức ở Washington, cho biết trong khi các nhà hoạch định chính sách thường nói về các công nghệ thế hệ tiếp theo như một cuộc đua đến đích người chiến thắng lấy tất cả, chẳng hạn như với trí tuệ nhân tạo, chip cao cấp và 6G, "máy tính lượng tử chịu lỗi phổ quát có thể là công nghệ biên giới duy nhất mà mô tả đó thực sự phù hợp”.

Người chiến thắng của cuộc đua đó có thể có chìa khóa truy cập tức thì vào tất cả thông tin mà các quốc gia cố gắng giữ bí mật - từ liên kết máy bay không người lái và hệ thống truyền thông vệ tinh trên chiến trường đến cách quân đội hiểu một bức tranh hoạt động. Tuy nhiên, bà thêm rằng đạt được tác động tàn phá này có thể khó hơn trong thực tế so với lý thuyết.

Gorman lập luận: "Một đối thủ sẽ cần sự bất ngờ chiến lược, giữ bí mật khả năng này và triển khai nó vào đúng thời điểm. Ngay khi chúng ta có gợi ý rằng ai đó đang gần chiến thắng cuộc đua lượng tử, chúng ta sẽ thấy các chương trình khẩn cấp để di chuyển đến các hệ thống mã hóa hậu lượng tử. Chúng ta có thể tránh các kịch bản ngày tận thế này bằng cách thực hiện sự chuyển đổi này ngay bây giờ”.

Lời khuyên này là khôn ngoan nhưng cũng đầy thách thức. Việc chuyển đổi sang mã hóa hậu lượng tử đòi hỏi sự phối hợp quốc tế, đầu tư lớn và cam kết chính trị dài hạn. Các quốc gia phải cân bằng giữa nhu cầu khẩn cấp để bảo vệ chống lại mối đe dọa tương lai và các ưu tiên ngắn hạn khác. Nhưng giá của việc chờ đợi quá lâu có thể là mất đi lợi thế an ninh quốc gia cơ bản trong thế kỷ 21.

Cuộc đua máy tính lượng tử không chỉ là về khoa học và công nghệ mà còn là về quyền lực địa chính trị và an ninh quốc gia. Quốc gia nào đầu tiên đạt được máy tính lượng tử có khả năng mật mã liên quan sẽ có lợi thế chiến lược chưa từng có. Điều quan trọng là các quốc gia dân chủ không chỉ đầu tư vào phát triển công nghệ lượng tử mà còn vào việc bảo vệ chống lại nó, đảm bảo rằng khi "Q-Day" đến, họ đã sẵn sàng.

Máy tính lượng tử mang lại tiềm năng cách mạng hóa lĩnh vực quân sự thông qua khả năng xử lý dữ liệu và giải quyết các vấn đề tối ưu hóa ở quy mô chưa từng thấy. Ứng dụng quan trọng nhất và được quan tâm hàng đầu là trong mật mã học

Với thuật toán Shor, một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể phá vỡ gần như mọi hệ thống mã hóa công khai (ví dụ: RSA và ECC) đang được các chính phủ và quân đội trên thế giới sử dụng để bảo vệ thông tin liên lạc và dữ liệu tuyệt mật. Điều này thúc đẩy cuộc đua phát triển mật mã học hậu lượng tử (post-quantum cryptography) nhằm tạo ra các hệ thống bảo mật mới có khả năng chống lại các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử trong tương lai.

Ngoài mật mã học, máy tính lượng tử còn có vai trò chiến lược trong tối ưu hóa quân sự. Nó có thể được sử dụng để giải quyết các bài toán phức tạp liên quan đến hậu cần, điều phối tài nguyên và định tuyến chiến đấu. Ví dụ, nó giúp tối ưu hóa việc phân bổ máy bay, tàu chiến và binh sĩ theo thời gian thực để đạt hiệu quả cao nhất, hoặc tính toán các tuyến đường an toàn và nhanh nhất cho các nhiệm vụ tiếp tế và tấn công.

Lĩnh vực thứ ba là phát triển vật liệu và vũ khí. Khả năng mô phỏng chính xác hành vi của các phân tử và nguyên tử của máy tính lượng tử sẽ thúc đẩy việc thiết kế các vật liệu siêu bền, vũ khí năng lượng cao (ví dụ: laser quân sự), hay các loại cảm biến mới vượt trội. Cuối cùng, nó cũng tăng cường sức mạnh cho Trí tuệ Nhân tạo (AI) quân sự, cải thiện tốc độ và độ chính xác của các hệ thống ra quyết định, phân tích hình ảnh vệ tinh và nhận dạng mục tiêu. Chính vì những ứng dụng mang tính đột phá này, các cường quốc quân sự hàng đầu thế giới đang đầu tư mạnh mẽ vào nghiên cứu và phát triển công nghệ tính toán lượng tử.

Bùi Tú

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/may-tinh-luong-tu-co-the-la-vu-khi-dinh-hinh-lai-can-can-quyen-luc-toan-cau-241828.html