Hình 1. Thị trường mật mã lượng tử toàn cầu dự đoán cho năm 2028 (nguồn: MarketsandMarkets.com)

Dự báo của MarketsandMarkets được ban hành vào tháng 4/2023 kỳ vọng thị trường mật mã lượng tử (MMLT) sẽ tăng với tốc độ tăng trưởng kép (CAGR) hàng năm là 41,2% trong 5 năm tới, đạt mức trên 3 tỷ USD vào năm 2028. Các nhà nghiên cứu đánh giá, MMLT bảo mật liên lạc sử dụng các nguyên tắc của cơ học lượng tử là một phương pháp tốt nhất hiện nay để bảo mật các kênh liên lạc và dữ liệu.

Các cuộc tấn công mạng gia tăng trong kỷ nguyên số hoá làm nổi bật nhu cầu về các biện pháp bảo mật tiên tiến, trong đó có MMLT nhằm đảm bảo an toàn dữ liệu nhạy cảm. Một ví dụ được chỉ ra là cuộc tấn công mã độc tống tiền vào hệ thống Đường ống dẫn dầu Colonial của Mỹ. Những kẻ tấn công đã sử dụng phương pháp mã hoá phức tạp để mã hoá dữ liệu của công ty này và yêu cầu khoản tiền chuộc trị giá 4,4 triệu USD bằng Bitcoin để khôi phục quyền truy cập vào dữ liệu. Nếu công ty sử dụng MMLT để bảo mật thông tin và truyền dữ liệu thì những kẻ tấn công sẽ không thể giải mã và cuộc tấn công đã không thể xảy ra.

Tuy nhiên, một trong những khó khăn khi triển khai MMLT là chi phí còn rất cao. Thiết bị thiết yếu của MMLT rất đắt tiền, kèm theo đó là công nghệ lượng tử còn khá xa lạ hoặc là chưa tiếp cận được với tất cả các ngành công nghiệp. Bên cạnh chi phí triển khai MMLT cao do phần cứng cần thiết giá thành cao, khó sản xuất, còn cần phải có chuyên môn để thiết kế và vận hành các hệ thống MMLT.

Một ví dụ điển hình về sự thách thức đối với thương mại hoá MMLT đó là triển khai hệ thống phân phối khoá lượng tử (QKD). QKD được thiết kế để trao đổi khoá mã giữa hai bên sử dụng MMLT. Mặc dù QKD đã được chứng minh trong phòng thí nghiệm và thành công trong cài đặt thử nghiệm, nhưng việc thương mại hoá các hệ thống QKD còn chậm do chi phí chế tạo thiết bị quá cao và rất phức tạp trong triển khai QKD trong thực tế.

Mặc dù vậy, các ngành công nghiệp quan trọng đang rất cần các giải pháp bảo mật cao dẫn tới gia tăng nhu cầu áp dụng MMLT. Thêm vào đó là sự lo ngại về máy tính lượng tử, tuyên bố rằng máy tính lượng tử thực sự có thể phá vỡ các phương pháp mã hóa truyền thống cũng thúc đẩy ứng dụng MMLT. Khác biệt với mật mã truyền thống, MMLT ứng dụng các nguyên lý vật lý lượng tử để bảo mật thông tin chống phá mã, chặn và đánh cắp thông tin.

Giới chuyên môn đánh giá MMLT là giải pháp bảo mật tốt nhất hiện nay giúp các tổ chức tài chính bảo mật dữ liệu cá nhân nhạy cảm, giao dịch trực tuyến của hệ thống ngân hàng và các ngân hàng kỹ thuật số…

Hệ sinh thái của MMLT bao gồm nhiều thành phần khác nhau, trong đó có hệ thống phân phối khóa lượng tử, bộ tạo số ngẫu nhiên lượng tử và các tiêu chuẩn lượng tử.

Hình 2. Các thành phần của Hệ sinh thái MMLT (nguồn: MarketsandMarkets.com)

Thị trường MMLT sẽ có sự cạnh tranh mang tính khu vực và toàn cầu. Các nhà nghiên cứu quan tâm tới các thị trường như: Bắc Mỹ, châu Âu, châu Á - Thái Bình Dương, Mỹ Latinh, Trung Đông và châu Phi.   

Nổi bật nhất thị trường MMLT là khu vực Bắc Mỹ, bao gồm các quốc gia phát triển với nền kinh tế mạnh, trong đó có Mỹ và Canada, có công nghệ tiên tiến với cơ sở hạn tầng phát triển. Bắc Mỹ hiện đã là khu vực mạnh về nghiên cứu và đầu tư cho phát triển MMLT với nhiều tổ chức học thuật và có các công ty tư nhân hàng đầu trong lĩnh vực công nghệ lượng tử. Chính phủ Mỹ đã đầu tư rất lớn vào nghiên cứu công nghệ lượng tử thông qua các chương trình như Đạo luật Sáng kiến Lượng tử Quốc gia. Canada cũng đã công bố Chiến lược lượng tử quốc gia của Canada, chiến lược này sẽ định hình tương lai của công nghệ lượng tử ở Canada và giúp tạo ra hàng nghìn việc làm trong lĩnh vực này.

Trong Dự báo của MarketsandMarkets đã nêu ra các công ty/doanh nghiệp xuất hiện trên thị trường MMLT, bao gồm các nhà cung cấp thiết bị và giải pháp MMLT với các dịch vụ thiết kế và tư vấn, triển khai và tích hợp, hỗ trợ và bảo trì.

Các công ty/doanh nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực MMLT gồm: ID Quantique (Thụy Sĩ), QuintessenceLabs (Úc), Toshiba (Nhật Bản), QuantumCTek (Trung Quốc), Magiq Technologies (Mỹ), Crypta Labs (Anh), Qasky (Trung Quốc), NEC (Nhật Bản), PQShield (Anh), VeriQloud (Pháp),...