2025 – Năm quốc tế về KH&CN lượng tử

Bằng việc chọn năm 2025 là một cột mốc quan trọng trong lịch sử hình thành và phát triển của cơ học lượng tử, Liên Hợp Quốc đã công nhận tiềm năng chuyển hóa của khoa học và công nghệ lượng tử để phát triển các giải pháp bền vững trong năng lượng, giáo dục, truyền thông và sức khỏe con người.

Năm quốc tế về các chủ đề của vật lý

Để ghi nhận tầm quan trọng và ảnh hưởng to lớn của khoa học và công nghệ trên toàn thế giới, tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa Liên Hợp Quốc (UNESCO) đã có sáng kiến đề nghị Liên Hợp Quốc phát động các Năm quốc tế với các chủ đề khác nhau nhằm thúc đẩy các mục tiêu của Liên Hợp Quốc bằng cách nâng cao nhận thức về chủ đề cụ thể và tầm quan trọng của chủ đề đó đối với xã hội loài người. 

Joe Niemela từ Trung tâm Vật lý lý thuyết Quốc tế Abdus Salam tại Trieste, Ý, người tiên phong trong việc lên kế hoạch cho các sự kiện kiểu này, cho biết điều cốt yếu là phải có sự tham gia của tất cả mọi người trong các hoạt động của Năm quốc tế đó, từ các nhà hoạch định chính sách, các nhà ngoại giao đến công chúng nói chung mà phần chủ yếu là các nhà nghiên cứu, các giảng viên, học sinh, sinh viên trong các trường phổ thông và các trường đại học/cao đẳng. “Đây là cơ hội để các nhà khoa học nói chuyện với nhiều đối tượng hơn. Chúng ta không chỉ cần phát triển các giải pháp công nghệ cho các vấn đề toàn cầu; chúng ta còn cần tất cả mọi người hiểu được những công nghệ đó cải thiện chất lượng cuộc sống của chúng ta như thế nào”, Niemela nói với Physics World Weekly. Ông còn nói thêm rằng việc có các Năm quốc tế như thế do Liên Hợp Quốc chính thức phát động là một cách hữu hiệu để thuyết phục mọi người về tầm quan trọng của một chủ đề cụ thể trong năm đó: các giáo viên sẽ được trao quyền đặc biệt trong việc tổ chức các hoạt động về chủ đề của Năm quốc tế trong các lớp học của họ. Các Năm quốc tế đã được phát động trước đây bao gồm năm 2019 là Năm quốc tế về Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, năm 2015 là Năm quốc tế về ánh sáng và các công nghệ dựa trên ánh sáng, năm 2014 là Năm quốc tế về tinh thể học, v.v. 

Việc chọn năm 2025 là Năm Khoa học và Công nghệ Lượng tử Quốc tế là sự tôn vinh tác động của khoa học lượng tử đối với công nghệ, văn hóa và hiểu biết của chúng ta về thế giới tự nhiên, đồng thời đánh dấu 100 năm kể từ khi Erwin Schrödinger phát triển cơ học sóng và Werner Heisenberg, Max Born và Pascual Jordan phát triển cơ học ma trận có thể mô tả chuẩn xác các hiện tượng lượng tử kỳ bí, cho phép thực hiện các tính toán số với độ chính xác rất cao về các tương tác lượng tử xảy ra trong thế giới vi mô. “Công nghệ lượng tử có tiềm năng to lớn để đẩy nhanh tiến độ hướng tới một thế giới bền vững và công bằng hơn, và điều này hiện đã được công nhận chính thức không chỉ trong mà cả ngoài cộng đồng khoa học”, Thierry Breton, Ủy viên Thị trường Nội bộ của Liên minh châu Âu, cho biết. 

Kể từ khi Planck, Einstein, Bohr và các nhà khoa học châu Âu đầu tiên đặt nền móng cho Cuộc cách mạng lượng tử lần thứ nhất vào đầu những năm 1900, cơ học lượng tử đã đóng góp vào nhiều tiến bộ trong vật lý, hóa học, khoa học vật liệu, sinh học và khoa học thông tin. Nhờ hiểu biết sâu sắc về các khối cơ bản của vũ trụ, giờ đây chúng ta có thể chế tạo được các cảm biến cực kỳ chính xác để phát hiện các cấu trúc dưới lòng đất và lập bản đồ đáy biển hoặc phát hiện những thay đổi trong cơ thể con người mà các máy quét y tế hiện nay không thể làm được.

Đề xuất chọn năm 2025 là Năm Khoa học và Công nghệ Lượng tử Quốc tế đã nhận được sự ủng hộ của khoảng 30 viện hàn lâm khoa học và các hiệp hội vật lý từ sáu châu lục, trong đó có Viện Vật lý của Anh quốc, nơi xuất bản tạp chí Physics World là một tạp chí vào loại lớn nhất thế giới xuất bản hằng tháng về tất cả các lĩnh vực vật lý với đối tượng là các nhà nghiên cứu, các nhà sản xuất công nghiệp và các giảng viên vật lý trên toàn thế giới. Liên đoàn Quốc tế về Hóa học cơ bản và ứng dụng (International Union of Pure and Applied Chemistry – IUPAC), Liên đoàn Quốc tế về Tinh thể học (International Union of Crystallography – IUCr), Liên đoàn Quốc tế về Lịch sử và Triết học của khoa học và công nghệ (International Union of History and Philosophy of Science and Technology – IUHPST) và Liên đoàn Vật lý Cơ bản và Ứng dụng Quốc tế (The International Union of Pure and Applied Physics – IUPAP) đều đã xác nhận đề xuất này từ năm 2021. Về sự xác nhận của IUPAP, Niemela nói: “Đó là một cột mốc quan trọng đối với chúng tôi. IUPAP là một tổ chức khoa học quốc tế uy tín được công nhận và là thành viên chính thức của Hội đồng Khoa học Quốc tế, một đối tác mạnh mẽ của UNESCO”.

Đề xuất này đã được đưa vào chương trình nghị sự của ban điều hành UNESCO, bao gồm đại diện của khoảng 60 quốc gia thành viên Liên Hợp Quốc. Ban này họp hai lần một năm và Niemela cùng các nhà vật lý khác đã thảo luận về đề xuất này tại cuộc họp vào mùa thu năm 2022. Đề xuất cũng đã được đưa vào chương trình nghị sự của đại hội đồng Liên Hợp Quốc vào năm 2023 

Theo tin từ “The Quantum Insider”, một nguồn tài nguyên trực tuyến hàng đầu dành riêng cho chủ đề về tính toán lượng tử, vào tháng 5/2023, ban điều hành của UNESCO đã thông qua một nghị quyết đề nghị Liên Hợp Quốc tổ chức một năm lượng tử vào năm 2025. Đề nghị này sau đó đã được chứng thực tại hội nghị chung của UNESCO vào tháng 11 cùng năm. Hơn 70 quốc gia đã ủng hộ nghị quyết và vào ngày 7/6/2024, cuộc họp của Đại hội đồng Liên Hợp Quốc đã chính thức công nhận tầm quan trọng và tiềm năng của công nghệ lượng tử và chính thức tuyên bố năm 2025 là Năm quốc tế về khoa học và công nghệ lượng tử. 

Sự kiện này cũng nhằm mục đích đảm bảo tất cả các quốc gia đều có quyền tiếp cận bình đẳng với giáo dục và cơ hội về lượng tử. Lễ khai mạc dự kiến sẽ diễn ra vào ngày 14/1/2025 tại Berlin. Theo tuyên bố, sự kiện này sẽ kéo dài trong suốt cả năm 2025 trên toàn thế giới và sẽ “được thực hiện thông qua các hoạt động ở mọi cấp độ của các quốc gia nhằm nâng cao nhận thức của công chúng về tầm quan trọng của khoa học lượng tử và các ứng dụng”, thể hiện một sự hợp tác toàn cầu nhằm tăng cường năng lực quốc gia trong các ngành khoa học cơ bản và giáo dục khoa học. 

“Khoa học lượng tử ra đời tại châu Âu cách đây hơn một thế kỷ và ngày nay, châu Âu vẫn đi đầu trong cuộc cách mạng lượng tử mới”, Yasser Omar, Chủ tịch Viện Lượng tử Bồ Đào Nha, người sẽ đại diện cho soái hạm lượng tử (Quantum Flagship) trong Năm quốc tế về khoa học và công nghệ lượng tử, cho biết. “Ngày Lượng tử Thế giới” (The World Quantum Day), tổ chức hằng năm vào ngày 14/4, thực sự là các lễ kỷ niệm ở tất cả các châu lục từ tháng ba đến tháng năm. Châu Âu đã tích cực tham gia thông qua sáng kiến Ngày Lượng tử Thế giới và sẽ mở rộng các hoạt động đó trong suốt năm 2025”. Với sự tham gia của châu Âu vào việc chỉ đạo Năm quốc tế về khoa học và công nghệ lượng tử và sự ủng hộ của các quốc gia EU đối với tuyên bố này của Liên Hợp Quốc, sáng kiến có tầm cỡ quốc tế này nhấn mạnh vai trò quan trọng mà châu Âu đã đóng góp trong việc thúc đẩy nghiên cứu lượng tử và cũng đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc EU tiếp tục đầu tư vào lĩnh vực mang tính chuyển đổi này. “Trong suốt cả năm tới đây, các dự án từ các sáng kiến của châu Âu về tính toán lượng tử, mô phỏng lượng tử, truyền thông lượng tử, cảm biến và đo lường lượng tử sẽ được trình bày và công bố các kết quả đã đạt được”. Omar nói thêm: “Chúng tôi hiện đang mong đợi Năm lượng tử quốc tế sắp tới và cơ hội tham gia cùng xã hội trong suốt cả năm để phổ biến và thảo luận về những phát triển mới nhất trong Khoa học và Công nghệ Lượng tử”. Omar kết thúc với một thách thức: “Chúng tôi mời tất cả các bên liên quan trả lời khảo sát ngắn của chúng tôi để bắt đầu chuẩn bị các hoạt động cho Năm quốc tế về khoa học và công nghệ lượng tử”.  

Riche-Mike Wellington, chuyên gia chương trình chính tại Ủy ban UNESCO Ghana và đại diện của Ghana cho Năm quốc tế thì lưu ý: “Thông qua tuyên bố này, chúng tôi sẽ mang giáo dục và nghiên cứu khoa học lượng tử đến với những người trẻ tuổi ở châu Phi và các nước đang phát triển trên toàn thế giới với hy vọng truyền cảm hứng cho thế hệ các nhà khoa học tiếp theo”. 

Còn Klaus Richter, chủ tịch Hiệp hội vật lý Đức, một nhà vật lý vật chất ngưng tụ từ Đại học Regensburg thì cho biết: “Những phát minh như chụp cộng hưởng từ trong bệnh viện, laser, pin mặt trời và các chip nhỏ nhất như các khối cơ bản của máy tính đều có sự hiển diện của cơ học lượng tử. Những công nghệ lượng tử này và các công nghệ lượng tử khác tạo ra động lực mới cho sự phát triển kinh tế của chúng ta và ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực của cuộc sống hằng ngày. Cơ học lượng tử là một ví dụ điển hình về tác động thực tế mà một lý thuyết vật lý trừu tượng có thể mang lại”. 

Đổi mới lượng tử cho mục tiêu phát triển bền vững

Bằng cách chọn năm 2025 là một cột mốc quan trọng trong lịch sử hình thành và phát triển của cơ học lượng tử, Liên Hợp Quốcđã công nhận tiềm năng chuyển hóa của khoa học và công nghệ lượng tử để phát triển các giải pháp bền vững trong năng lượng, giáo dục, truyền thông và sức khỏe con người. Liên Hợp Quốc coi nghiên cứu và phát triển khoa học và công nghệ lượng tử có liên quan đến việc đạt được các Mục tiêu Phát triển Bền vững (Sustainability Development Goals) với khả năng nâng cao sức khỏe và hạnh phúc, giảm thiểu bất bình đẳng, củng cố công nghiệp và cơ sở hạ tầng, tăng trưởng kinh tế, thúc đẩy hành động tích cực vì khí hậu và năng lượng sạch. Sức khỏe và thịnh vượng đang được chú trọng với các tiến bộ của quang tử lượng tử là các tiến bộ đã cung cấp nhiều giải pháp phát hiện nhanh chóng và rõ ràng trong chẩn đoán bệnh và chụp ảnh y tế, còn hóa học lượng tử thì đang hỗ trợ phát triển các loại vaccine và thuốc mới. Trong công nghiệp và cơ sở hạ tầng, kỹ thuật lượng tử đang tạo ra các pin mặt trời tiết kiệm năng lượng hơn với giá cả phải chăng hơn và các nguồn sáng LED phát thải thấp. Đối với hành động để đối phó với hiện trạng biến đổi khí hậu, vật lý lượng tử đang cho phép các nhà khoa học phát triển các cảm biến thế hệ tiếp theo để theo dõi môi trường, trong khi các bộ xử lý lượng tử đang được phát triển để cải thiện độ chính xác của các mô hình khí hậu dài hạn.

Việt Nam chắc chắn cũng sẽ hưởng ứng tích cực Năm quốc tế về Khoa học và Công nghệ Lượng tử này thông qua các hoạt động sâu rộng trên quy mô toàn quốc, giúp cộng đồng trong và ngoài giới chuyên môn nâng cao hiểu biết về tầm quan trọng và tác động to lớn của khoa học và công nghệ lượng tử trong đời sống hằng ngày. Các sự kiện liên quan từ mọi nơi trên thế giới sẽ được giới thiệu trên website https://quantum2025.org/en/.□

Nguyễn Bá Ân tổng hợp

Tài liệu tham khảo

Learned societies propose ‘International Year of Quantum Science and Technology’ in 2025 – Physics World

Bài đăng Tia Sáng số 15/2024