Phân phối mã lượng tử (QKD). Ảnh minh họa: nguồn Internet

Tính toán lượng tử

Một bộ vi xử lý lượng tử có thể thực hiện các phép tính với ít thao tác hơn so với một bộ vi xử lý thông thường theo cấp số nhân. Vì các qubit vướng víu với nhau biểu diễn đồng thời tất cả các hoán vị có thể của 0 và 1, nên bất kỳ hoạt động nào được thực hiện trên tập hợp này cũng xảy ra đồng thời. Trong khi đó, hoạt động dựa trên các tập bit thông thường phải được thực hiện riêng lẻ, mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành theo cấp số nhân khi số lượng bit tăng lên. Đây được coi là thế mạnh đầu tiên của lượng tử.

Trong thời gian gần đây, nhiều loại qubit siêu dẫn mới như Transmon, Xmon, Fluxonium đã được phát triển và có những bước đột phá. Tổ chức Rigetti (Mỹ) đã ra mắt hệ thống qubit Aspen-M80 vào tháng 2/2022 và qubit Ankaa vào đầu năm 2023. Tháng 5/2022, IBM cũng đã cho ra mắt bộ xử lý Condor 1121 qubit. Hướng công nghệ siêu dẫn đang phát triển mạnh và được nhiều tổ chức nghiên cứu và các công ty công nghệ ủng hộ.

Truyền thông lượng tử, mã hóa lượng tử và Internet lượng tử

Truyền thông lượng tử dựa trên khái niệm dịch chuyển tức thời lượng tử, 2 phương pháp mã hóa phổ biến là: phân phối mã lượng tử (QKD - Quantum Key Distribution) - sử dụng một chuỗi qubit như một chìa khóa mã hóa cho một kênh dữ liệu cổ điển; truyền thông trực tiếp bảo mật lượng tử (QSDC - Quantum Secure Direct Communication) - thực hiện truyền thông tin lượng tử mà không cần sử dụng khóa mã nên giảm sự phụ thuộc vào kênh cổ điển. Hiện nay, các ứng dụng mới chỉ dựa trên QKD.

Truyền thông lượng tử vũ trụ sẽ trở thành hướng phát triển quan trọng. Gần đây, nhiều quốc gia đã thể hiện sự quan tâm đến các vệ tinh liên lạc lượng tử, chẳng hạn như dự án QEYSSat của Canada, kế hoạch liên kết lượng tử dựa trên không gian Marconi 2.0 của Mỹ, chương trình vệ tinh lượng tử micro-nano CQuCoM và Nanobob của châu Âu, chương trình vệ tinh thương mại QKD của Công ty Arqit (Anh)…

Điện toán lượng tử có thể sử dụng trong các dịch vụ đám mây lượng tử; đảm bảo tính toàn vẹn và sẵn có của truyền thông lượng tử; giúp phát triển các giao thức mạng cho các hệ thống lượng tử và cổ điển tích hợp; hỗ trợ cài đặt các thành phần lớp vật lý trong các mạng lượng tử toàn cầu. Sự phát triển của nền tảng đám mây điện toán lượng tử cho thấy xu hướng mở, hợp tác đa bên. Một số tổ chức như IBM (Mỹ), Google (Mỹ), Rigetti (Mỹ), Benyuan (Trung Quốc), Baidu (Trung Quốc) đã triển khai nền tảng đám mây phần cứng, kết nối các máy tính lượng tử tự phát triển.

Về phát triển sản phẩm truyền thông an toàn lượng tử dựa trên mã hoá lượng tử, Swiss IDQ (Thụy Sỹ) đã ra mắt hệ thống Clavis XG QKD có tốc độ mã hóa khóa 100 kbit/s và khoảng cách truyền tối đa là 150 km. SKT và Samsung (Hàn Quốc) đã ra mắt điện thoại thông minh Galaxy Quantum 3 nhằm thúc đẩy ứng dụng QRNG trong xác thực thiết bị đầu cuối di động và mã hóa thông tin.

Điện toán lượng tử trong lĩnh vực tài chính - ngân hàng

Trong lĩnh vực tài chính, ngân hàng, điện toán lượng tử có tiềm năng to lớn cho nhiều ứng dụng khác nhau, giúp tối ưu hóa các vấn đề tài chính phức tạp, chẳng hạn như quản lý danh mục đầu tư và đánh giá rủi ro. Máy tính lượng tử có thể giải quyết các vấn đề tối ưu hóa một cách hiệu quả bằng cách khám phá đồng thời nhiều giải pháp, mang lại kết quả cao hơn và chính xác hơn so với các phương pháp cổ điển.

Hoạt động tài chính ngân hàng đang ngày càng tiếp cận với những công nghệ mới hiện đại. Ảnh tư liệu minh họa

Ngoài ra, điện toán lượng tử có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc mô phỏng kịch bản tài chính bằng cách xử lý nhanh chóng nhiều biến số và kết quả tiềm năng, cung cấp những hiểu biết sâu sắc có giá trị cho việc ra quyết định trong môi trường năng động. Hơn nữa, việc sử dụng mật mã lượng tử cung cấp biện pháp bảo mật nâng cao cho các giao dịch tài chính và bảo vệ dữ liệu, tận dụng nguyên tắc ràng buộc lượng tử để bảo mật thông tin liên lạc và ngăn chặn truy cập trái phép.

Tiềm năng của điện toán lượng tử trong lĩnh vực tài chính, ngân hàng được đẩy mạnh bởi những tiến bộ trong công nghệ qubit, chẳng hạn như mạch siêu dẫn và các ion đang mở đường cho sự phát triển của máy tính lượng tử, có khả năng mở rộng, xử lý các bộ dữ liệu và tính toán tài chính trong thế giới thực. Hơn nữa, việc khám phá ràng buộc lượng tử và động lực học của nó trong các hệ lượng tử nhiều chiều hơn đang góp phần hoàn thiện quá trình xử lý thông tin lượng tử, điều này rất quan trọng để triển khai hiệu quả các thuật toán lượng tử trong ứng dụng tài chính, ngân hàng.

Điện toán lượng tử trong lĩnh vực tài chính và ngân hàng có tốc độ tăng trưởng nhanh chóng, dự kiến ​​​​sẽ tạo ra doanh thu 159,2 triệu USD vào năm 2027 (theo Research Dive Analysis 2024). Chủ yếu là do các ứng dụng trong hỗ trợ giao dịch tần suất cao, phân tích danh mục đầu tư và thẩm định tài sản.

Tóm lại, điện toán lượng tử mang lại sự thay đổi về khả năng tính toán, có ý nghĩa sâu sắc đối với ngành tài chính, ngân hàng. Các đặc tính độc đáo của qubit, tính song song lượng tử và sự ràng buộc cung cấp một khuôn khổ mạnh mẽ để giải quyết các thách thức tài chính phức tạp từ những vấn đề tối ưu hóa đến truyền dữ liệu an toàn. Khi công nghệ điện toán lượng tử tiếp tục phát triển, việc tích hợp chúng vào thị trường tài chính, ngân hàng có tiềm năng cách mạng hóa quy trình ra quyết định và chiến lược quản lý rủi ro.