Toshiba là cái tên hàng đầu thế giới trong lĩnh vực mã hóa lượng tử đã được hãng nghiên cứu trong nhiều thập kỷ qua.

Công ty đã gửi và nhận thành công dữ liệu mã hóa lượng tử được truyền đi 600 km giữa Tokyo và Osaka, đồng thời bắt đầu thử nghiệm công nghệ với các tổ chức tài chính phương Tây.

Tại sự kiện Toshiba Open Sessions 2023 tuần trước, Chủ tịch Taro Shimada đặc biệt nhấn mạnh vào mã hóa lượng tử và cho biết sẽ hợp tác với nhiều công ty khác để tạo ra công nghệ tiên tiến nhất thế giới.

Toshiba - công ty dự kiến hủy niêm yết khỏi Sở giao dịch chứng khoán Tokyo vào ngày 20/12 sắp tới, đã biến công nghệ này trở thành một phần cốt lõi trong kế hoạch cải tổ và là trụ cột trong chiến lược tăng trưởng đến năm tài chính 2030.

Trong bối cảnh sự xuất hiện của điện toán lượng tử đe dọa các phương pháp mã hóa hiện tại, thế giới đang kỳ vọng rất nhiều vào việc mã hóa lượng tử sẽ là cách an toàn nhất để các công ty và cơ quan chính phủ bảo vệ dữ liệu cá nhân nhạy cảm, từ thông tin tài chính đến dữ liệu gen.

Công nghệ này tận dụng các đặc tính cơ học lượng tử của ánh sáng, thể hiện các đặc tính của sóng hoặc hạt tùy theo hoàn cảnh. Người gửi và người nhận mã hóa một chuỗi photon (quang tử) được truyền qua sợi quang cùng với thông tin để tạo ra “chìa khóa” mà người nhận sử dụng để giải mã dữ liệu được gửi riêng.

Vì các photon thay đổi trạng thái khi được quan sát, nên người dùng khóa lượng tử có thể biết ngay liệu bên thứ ba có đang cố nghe lén hay không. Nguyên tắc này cũng ngăn việc “chặn khóa” để đánh cắp và giải mã dữ liệu được mã hóa.

Ý tưởng mật mã lượng tử được phát triển ở Mỹ vào năm 1969. Toshiba đã tham gia nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực này từ năm 1991 tại các cơ sở ở Nhật Bản và Anh để chuẩn bị cho việc sử dụng trong mục đích thương mại.

Ngoài bí quyết công nghệ được phát triển qua nhiều năm, chiều sâu về công nghệ liên quan tới chất bán dẫn, phần mềm của Toshiba cũng sẽ là một thế mạnh. Ví dụ, sợi quang khi gặp rung động mạnh có thể gây nhiễu khi đọc các photon chứa thông tin khóa mật mã. Tuy nhiên, hãng có thể sử dụng phần mềm của mình để lọc và phân tích tiếng ồn.

Ông Masahiro Otomo thuộc Toshiba Digital Solutions cho biết, công ty đã dành nhiều thời gian để đào sâu vào các vấn đề như công nghệ truyền, thu tốc độ cao và điều khiển quang học. Hiện công ty đang tiến rất gần việc thương mại hóa trong thế giới mật mã lượng tử.

Năm 2021, Toshiba đã thành công trong việc truyền các khóa mã lượng tử trên quãng đường hơn 600 km, một trong những khoảng cách dài nhất trên thế giới. Năm 2022, công ty bắt đầu thử nghiệm với tập đoàn viễn thông khổng lồ BT Groups của Anh.

Hiện nay, Toshiba đã tạo ra một môi trường nơi các công ty có thể đưa công nghệ này vào sử dụng thực tế. Công ty kế toán quốc tế Ernst & Young và ngân hàng HSBC đã bắt đầu thử nghiệm công nghệ này.

Theo công ty nghiên cứu Global Information, thị trường mật mã lượng tử dự kiến sẽ tăng từ 500 triệu USD vào năm 2023 lên 3 tỷ USD vào năm 2028. Toshiba đặt mục tiêu trở thành công ty đầu tiên thương mại hóa công nghệ và tận dụng vị thế “người đi đầu” để chiếm lĩnh thị trường.

Tuy nhiên, khi thị trường phát triển, sự cạnh tranh cũng ngày càng tăng lên. Theo Cơ quan Khoa học và Công nghệ Nhật Bản, các nhà mạng viễn thông và các công ty khởi nghiệp ở các quốc gia khác cũng đang tích cực nỗ lực hướng tới thương mại hóa công nghệ này.

Hiện nay, truyền tin lượng tử không chỉ giới hạn ở sợi quang và đang tiến triển mở rộng phạm vi ra ngoài vũ trụ. Từ tháng 8/2023, nhà cung cấp truyền hình vệ tinh Nhật Bản SKY Perfect JSAT đã phối hợp với Bộ Nội vụ và Truyền thông Nhật Bản thử nghiệm sử dụng thiết bị liên lạc quang học phóng từ Căn cứ bay Wallops của NASA ở bang Virginia, Mỹ.

Các thí nghiệm bao gồm cả việc kiểm tra xem liệu dữ liệu lượng tử có thể được truyền giữa các vệ tinh và mặt đất hay không. Công ty điện tử NEC của Nhật Bản cũng đang nghiên cứu phát triển các máy thu phát và ứng dụng liên quan.