Nhóm V · Tri thức & xã hội trong AI

# John Preskill

AI, Education & Social Sciences · America 250 AI Pioneers #39

## I. TIỂU SỬ & QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH

John Phillip Preskill sinh ngày 19/1/1953 tại Highland Park, Illinois. Năm 1971, ông tốt nghiệp thủ khoa (valedictorian) tại Highland Park High School. Năm 1975, ông nhận bằng Cử nhân Vật lý summa cum laude tại Princeton University, với luận văn tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn của Arthur S. Wightman về lý thuyết trường lượng tử. Năm 1980, ông hoàn thành Tiến sĩ Vật lý Lý thuyết tại Harvard University, cố vấn khoa học là Steven Weinberg — người đoạt Nobel Vật lý 1979.

Sau ba năm làm Junior Fellow tại Harvard Society of Fellows, Preskill gia nhập Caltech năm 1983 với tư cách phó giáo sư, thăng chức giáo sư chính thức năm 1990. Từ đó đến nay, Caltech là toàn bộ sự nghiệp học thuật của ông. Năm 2000, ông trở thành Giám đốc Institute for Quantum Information — sau này mở rộng thành IQIM (Institute for Quantum Information and Matter) vào năm 2011, được tài trợ bởi National Science Foundation và Gordon and Betty Moore Foundation.

Preskill bắt đầu sự nghiệp với vật lý hạt năng lượng cao và vũ trụ học lý thuyết. Nổi bật nhất thời kỳ đầu là bài báo năm 1979 về sản xuất vũ trụ học của từ cực đơn từ (magnetic monopoles) trong Grand Unified Theories — công trình chỉ ra những mâu thuẫn nghiêm trọng trong mô hình vũ trụ học thời đó và gián tiếp thúc đẩy Alan Guth phát triển lý thuyết lạm phát vũ trụ (cosmic inflation) năm 1980. Từ giữa thập niên 1990, ông chuyển toàn lực sang khoa học thông tin lượng tử — lĩnh vực mà ông trở thành người định hình hàng đầu toàn cầu.

## II. ĐÓNG GÓP KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ

### Khoa học thông tin lượng tử: người đặt nền móng (1994–nay)

Preskill được ghi nhận rộng rãi là một trong những người sáng lập lĩnh vực khoa học thông tin lượng tử (quantum information science). Khóa học lượng tử nổi tiếng của ông tại Caltech — Lecture Notes for Physics 219/Computer Science 219 — được phát hành tự do từ thập niên 1990 và vẫn được sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuẩn tại các trường đại học hàng đầu thế giới.

### Sửa lỗi lượng tử & ngưỡng chịu lỗi (Quantum Error Correction & Fault Tolerance)

Từ giữa thập niên 1990, Preskill đóng góp nền tảng lý thuyết cho sửa lỗi lượng tử — cơ sở thiết yếu để xây dựng máy tính lượng tử quy mô lớn có khả năng chịu lỗi. Các công trình then chốt bao gồm:

- Gottesman–Kitaev–Preskill (GKP) code — mã lượng tử sử dụng trạng thái dao động để mã hóa qubit logic, ngày càng được khai thác trong phần cứng siêu dẫn và photon.
- Thresold Theorem (định lý ngưỡng): chứng minh rằng nếu tỷ lệ lỗi dưới một ngưỡng nhất định, có thể tính toán lượng tử tùy ý chính xác với tài nguyên hữu hạn. Đây là cơ sở lý thuyết cho mọi máy tính lượng tử chịu lỗi (fault-tolerant quantum computer) đang được Google, IBM, Microsoft theo đuổi.

### "Quantum Supremacy" & kỷ nguyên NISQ

Preskill đặt ra hai thuật ngữ định nghĩa tiến trình lĩnh vực:

- "Quantum Supremacy" (2012): Thuật ngữ ông đặt ra trong bài báo "Quantum computing and the entanglement frontier" (arXiv:1203.5813, 2012) để chỉ khoảnh khắc máy tính lượng tử thực hiện được tác vụ mà máy tính cổ điển không thể thực hiện trong thời gian hợp lý. Google trích dẫn thuật ngữ này khi tuyên bố đạt quantum supremacy năm 2019 (thiết bị Sycamore 53 qubit).

- "NISQ" (Noisy Intermediate-Scale Quantum) (2018): Thuật ngữ đặt ra trong bài báo "Quantum Computing in the NISQ era and beyond" (Quantum, 2018) để mô tả giai đoạn hiện tại của điện toán lượng tử — máy có 50–1.000 qubit, đủ phức tạp để vượt khả năng mô phỏng cổ điển trong một số bài toán nhất định, nhưng chưa đủ để sửa lỗi hoàn toàn. Thuật ngữ NISQ hiện được sử dụng phổ quát trong cộng đồng nghiên cứu và ngành công nghiệp.

### Nghịch lý thông tin lỗ đen & liên kết Holography–Quantum Information

Preskill là một trong những người cổ vũ mạnh mẽ nhất cho việc dùng lý thuyết thông tin lượng tử để giải quyết nghịch lý thông tin lỗ đen (black hole information paradox). Ông là bên tranh luận (và cuối cùng thắng cuộc) trong cược nổi tiếng Thorne–Hawking–Preskill bet (1997): Preskill đặt cược rằng thông tin bị hút vào lỗ đen không bị mất — Stephen Hawking và Kip Thorne đặt cược ngược lại. Năm 2004, Hawking thừa nhận thua cuộc.

Công trình Hayden–Preskill thought experiment (2007, cùng Patrick Hayden) khám phá cách lỗ đen "scramble" thông tin lượng tử — và gián tiếp mở ra lĩnh vực nghiên cứu giao thoa giữa gravity lượng tử, AdS/CFT holography, và lý thuyết thông tin.

### Nghiên cứu gần đây (2024–2026)

- Quantum AI / QML convergence: Blog Quantum Frontiers (2026) của IQIM thảo luận tích cực về giao thoa AI–lượng tử, bao gồm bài "Unleashing the Advantage of Quantum AI" (tháng 4/2026). Preskill tiếp tục đặt ra những câu hỏi căn bản: khi nào và ở đâu máy tính lượng tử thực sự có lợi thế so với AI cổ điển?
- IQIM duy trì là trung tâm nghiên cứu liên ngành hàng đầu, kết nối vật lý, khoa học máy tính, và toán học.

## III. VỊ TRÍ VÀ ẢNH HƯỞNG TRONG CỘNG ĐỒNG AI & LƯỢNG TỬ

Preskill đứng ở vị trí giao điểm đặc biệt: ông là nhà lý thuyết có ảnh hưởng định nghĩa khung khái niệm (conceptual framework) mà toàn bộ lĩnh vực — từ Google Quantum AI đến IBM Quantum, từ Microsoft Azure Quantum đến IonQ — đang vận hành theo. Không ai trong ngành công nghiệp lượng tử có thể bỏ qua hai thuật ngữ NISQ và quantum supremacy; không ai xây dựng máy tính lượng tử chịu lỗi mà không tựa vào nền tảng lý thuyết mà Preskill cùng cộng sự đặt ra.

Trong bức tranh AI–lượng tử, vai trò của Preskill khác Peter Shor: Shor tạo ra vũ khí (thuật toán), còn Preskill xây dựng nền móng cho nền văn minh (fault-tolerant computing framework và thuật ngữ định nghĩa lộ trình). Với việc các công ty AI lớn (Google, Microsoft, Amazon) đang đổ tỷ đô vào phần cứng lượng tử, công trình lý thuyết của Preskill trở thành bản đồ chỉ đường chiến lược cho toàn ngành.

Tại Caltech, Preskill đã đào tạo hàng chục tiến sĩ và postdoc, nhiều người hiện lãnh đạo các phòng thí nghiệm, công ty, và chương trình quốc gia trong lĩnh vực lượng tử. Đây là ảnh hưởng nhân lực thế hệ dài hạn đặc biệt có giá trị.

## IV. GIẢI THƯỞNG & DANH HIỆU

Năm | Giải thưởng
--- | ---
1991 | Fellow, American Physical Society
2014 | Member, National Academy of Sciences
2019 | Fellow, American Academy of Arts and Sciences
2025 | 2025 Academic Pioneer in Quantum Award — Quantum World Congress (Tysons, Virginia, 18/9/2025)
2026 | America 250 AI Pioneers #39 — Boston Global Forum / AI World Society

Danh hiệu tại Caltech:
- Allen V. C. Davis and Lenabelle Davis Leadership Chair
- Giám đốc IQIM (Institute for Quantum Information and Matter), NSF-funded

Ghi chú đáng chú ý: Giải Nobel Vật lý 2024 đã thuộc về John Hopfield và Geoffrey Hinton (deep learning). Preskill chưa nhận Nobel — điều được coi là bất ngờ trong bối cảnh tầm ảnh hưởng ngoại lệ của ông. Lĩnh vực lượng tử đang được theo dõi sát bởi Ủy ban Nobel kể từ khi Google tuyên bố quantum supremacy (2019).

## V. QUAN ĐIỂM CHÍNH SÁCH & CÔNG NGHỆ

Preskill có lập trường công khai rõ ràng, thường được trích dẫn trong các hội nghị chính sách:

Về giai đoạn NISQ và giới hạn thực tiễn:
- "Việt Nam vẫn đang ở những ngày đầu của cuộc cách mạng lượng tử thứ hai. Sẽ có tiến bộ lớn trong 10 năm tới, nhưng Việt Nam không biết đầy đủ câu trả lời cho hai câu hỏi căn bản: làm sao mở rộng quy mô, và khi mở rộng được — ứng dụng quan trọng nhất là gì?" (QWC, 9/2025)
- Ông luôn nhấn mạnh tính trung thực khoa học: không phóng đại năng lực lượng tử hiện tại, nhưng cũng không hạ thấp tiềm năng dài hạn.

Về giao thoa AI–lượng tử:
- Quantum computing và AI không thay thế nhau — chúng giải quyết các lớp bài toán khác nhau. Câu hỏi thú vị là: lớp bài toán nào AI cổ điển KHÔNG thể giải được, và máy lượng tử có thể?
- Blog IQIM năm 2026 ghi nhận "elephant in the room": bằng chứng thuyết phục về lợi thế lượng tử cho ứng dụng thực tế ngoài mô phỏng lượng tử và mật mã vẫn còn hạn chế.

Về an ninh và chính sách:
- Preskill ủng hộ đầu tư cơ sở vào nghiên cứu lượng tử nền tảng như điều kiện tiên quyết để duy trì vị trí dẫn đầu — không thể có ứng dụng mà không có lý thuyết.
- Trước cạnh tranh Mỹ–Trung về lượng tử: Mỹ đã ban hành lệnh cấm đầu tư vào công nghệ lượng tử Trung Quốc (Treasury, 10/2024). NISQ framework của Preskill là điểm tham chiếu chính sách cho các cơ quan Mỹ đánh giá trạng thái cạnh tranh lượng tử.

## VI. LIÊN KẾT VIỆT NAM

### Kết nối thể chế: Caltech và cộng đồng người Việt

Caltech — cơ sở chính của Preskill suốt bốn thập kỷ — có lịch sử kết nối với sinh viên và học giả gốc Việt. Bản thân Peter Shor, người đứng liền trước Preskill trong danh sách AI Pioneers (#21), từng học tại Caltech (B.S. 1981). Boston Global Forum — tổ chức chủ trì danh sách AI Pioneers — được đồng sáng lập bởi Nguyễn Anh Tuấn, người Việt; điều này tạo mạch kết nối tự nhiên giữa Preskill và mạng lưới tham mưu chính sách Việt Nam.

### Rủi ro chiến lược từ quantum supremacy và NISQ

Thuật ngữ "quantum supremacy" mà Preskill đặt ra năm 2012 không chỉ là khái niệm học thuật — nó trở thành mốc chuẩn cho cuộc đua công nghệ. Khi Google tuyên bố đạt quantum supremacy năm 2019 (Sycamore 53 qubit), chạm đến ngưỡng này là tín hiệu đo lường năng lực quốc gia trong cuộc cạnh tranh chiến lược. Trung Quốc đầu tư lớn vào lượng tử chính xác vì hiểu tầm quan trọng của ngưỡng này.

Việt Nam và điện toán lượng tử nascent:

Việt Nam đang ở giai đoạn rất sơ khai của điện toán lượng tử. Các điểm cần đánh giá:

- VinBigData / VinAI: Chưa có bằng chứng công khai về đầu tư lượng tử thực chất. Trọng tâm vẫn là AI cổ điển (machine learning, NLP, vision). Đây là khoảng trống đáng lo ngại nếu nhìn từ góc độ năng lực tương lai.
- Chương trình nhà nước: Bộ Khoa học và Công nghệ chưa có chương trình điện toán lượng tử quốc gia quy mô tương đương Hàn Quốc, Singapore, hoặc Nhật Bản.
- Nhân lực lượng tử: Số nhà nghiên cứu lượng tử người Việt đào tạo ở mức Tiến sĩ tại các trường hàng đầu (MIT, Caltech, Stanford) vẫn rất hạn chế. Không có cộng đồng nghiên cứu lượng tử trong nước đủ mạnh để tiếp thu và ứng dụng kết quả quốc tế.

### Mật mã hậu lượng tử — điểm cấp bách nhất

Đây là giao điểm thực tiễn nhất giữa công trình của Preskill và lợi ích an ninh quốc gia Việt Nam. Mặc dù NISQ framework của Preskill nhấn mạnh rằng máy tính lượng tử đủ mạnh để phá RSA vẫn còn trong tương lai xa, mối đe dọa "harvest now, decrypt later" là HIỆN TẠI:

- Tháng 4/2026: Đã có báo cáo từ SpecterAI Quantum Security về "Post-Quantum Cryptography Migration Gains Urgency in Vietnam" — đặt deadline regulatory của Ban Cơ yếu Chính phủ Việt Nam vào tầm chú ý. Hệ thống ngân hàng, viễn thông, và kho dữ liệu chính phủ đang sử dụng RSA/ECC cần có lộ trình chuyển đổi sang PQC rõ ràng.
- NIST đã chính thức ban hành 3 chuẩn PQC (FIPS 203, 204, 205) tháng 8/2024 — Việt Nam có thể triển khai ngay.

### Cơ hội hợp tác Caltech–Việt Nam

Trong bối cảnh ngoại giao khoa học Việt–Mỹ được đẩy mạnh sau 2023 (Comprehensive Strategic Partnership), IQIM tại Caltech — do Preskill lãnh đạo — là một trong những trung tâm lượng tử hàng đầu thế giới phù hợp để xây dựng quan hệ hợp tác đào tạo và nghiên cứu. Preskill đặc biệt nhấn mạnh sứ mệnh đào tạo: "Điều tôi tự hào nhất là cộng đồng lượng tử chúng tôi đã xây dựng tại Caltech, và hàng chục nhà khoa học trẻ đã thấm nhuần tinh thần liên ngành của Caltech rồi trở thành những người lãnh đạo trên toàn thế giới."

## VII. ĐÁNH GIÁ RỦI RO & CƠ HỘI

Rủi ro hệ thống (cho Việt Nam):

Rủi ro | Mức độ | Khung thời gian
--- | --- | ---
Khoảng cách năng lực lượng tử với các nước trong khu vực | Cao | Đang diễn ra
Không có chương trình quốc gia về điện toán lượng tử | Trung bình–Cao | 5–10 năm
Hạ tầng mật mã RSA/ECC chưa có lộ trình PQC rõ ràng | Rất cao | Ngay hiện tại (harvest now)
Thiếu nhân lực lượng tử đầu đàn trong nước | Cao | 10–15 năm
Phụ thuộc vào tiêu chuẩn lượng tử nước ngoài | Trung bình | Đang diễn ra

Cơ hội:

- Khung NISQ của Preskill cho thấy máy tính lượng tử quy mô lớn vẫn còn thời gian để Việt Nam chuẩn bị — nhưng cửa sổ cơ hội đang thu hẹp.
- IQIM có văn hóa đào tạo quốc tế mạnh — Việt Nam có thể gửi học giả trao đổi và xây dựng mối quan hệ trường dài.
- Lộ trình PQC quốc gia có thể được thiết lập dựa trên nền tảng NIST đã chuẩn hóa, không cần nghiên cứu nền tảng từ đầu.
- Liên kết qua Boston Global Forum (Nguyễn Anh Tuấn) tạo cầu nối tự nhiên để tiếp cận cộng đồng AI Pioneers, bao gồm Preskill.

## VIII. KHUYẾN NGHỊ THAM MƯU

1. Chương trình điện toán lượng tử quốc gia — Ưu tiên trung hạn:
Bộ Khoa học và Công nghệ phối hợp NAFOSTED xây dựng Chương trình Nghiên cứu Lượng tử Quốc gia giai đoạn 2027–2030, tập trung vào: (a) đào tạo 50–100 nhà nghiên cứu Tiến sĩ lượng tử trong 10 năm; (b) xây dựng năng lực sửa lỗi lượng tử và thuật toán NISQ tại Viện Toán học / Đại học Quốc gia Hà Nội; (c) kết nối với IQIM Caltech qua chương trình học bổng trao đổi.

2. Lộ trình PQC quốc gia — Ưu tiên khẩn cấp:
Ban Cơ yếu Chính phủ phối hợp Ngân hàng Nhà nước, Bộ TT&TT ban hành roadmap PQC bắt buộc: triển khai FIPS 203/204/205 (hoặc VN-PQSign) cho hệ thống nhà nước trước 2028, hạ tầng tài chính và viễn thông quan trọng trước 2032. Ưu tiên đặc biệt: dữ liệu nhà nước dài hạn hiện đang truyền tải qua RSA/ECC.

3. Tiếp cận chiến lược qua Boston Global Forum:
Sử dụng kênh BGF (Nguyễn Anh Tuấn) và Hội nghị America 250 (Harvard, 1/5/2026) như cơ hội tiếp cận Preskill và IQIM ở cấp lãnh đạo khoa học. Đề xuất chương trình hợp tác đào tạo Caltech–Việt Nam trong khuôn khổ Comprehensive Strategic Partnership Việt–Mỹ.

4. Xây dựng nhận thức nội bộ về NISQ/quantum AI:
Đưa khung NISQ (Preskill 2018) vào chương trình đào tạo cho cán bộ kỹ thuật của Bộ TT&TT, Ban Cơ yếu, và các doanh nghiệp viễn thông nhà nước, để có khả năng đánh giá độc lập về năng lực và rủi ro lượng tử trong 5–10 năm tới.

5. Theo dõi cạnh tranh lượng tử Mỹ–Trung:
Duy trì theo dõi các chỉ số: số lượng qubit, tỷ lệ lỗi, khả năng fault-tolerant của cả Google, IBM, Microsoft (phía Mỹ) và USTC, Origin Quantum (phía Trung Quốc). Sử dụng framework NISQ của Preskill như thước đo chuẩn để đánh giá tiến trình. Kết quả theo dõi nên được tổng hợp theo quý cho lãnh đạo có liên quan.

## IX. NGUỒN THAM KHẢO

1. Wikipedia — John Preskill: `en.wikipedia.org/wiki/John_Preskill` (biography, awards, publications)
2. Caltech PMA News (18/9/2025) — John Preskill Honored by Quantum World Congress: `pma.caltech.edu/news/preskill-honored-by-quantum-world-congress`
3. Quantum Frontiers Blog (18/9/2025) — John Preskill receives 2025 Quantum Leadership Award: `quantumfrontiers.com/2025/09/18/`
4. Quantum World Congress (18/9/2025) — Caltech's John Preskill Named 2025 Academic Pioneer in Quantum: `quantumworldcongress.com/news-and-updates/`
5. Boston Global Forum (2/4/2026) — America at 250: AI Pioneers: `bostonglobalforum.org/publication/16058/`
6. Preskill, John (2012) — "Quantum computing and the entanglement frontier", arXiv:1203.5813 (nguồn gốc thuật ngữ "quantum supremacy")
7. Preskill, John (2018) — "Quantum Computing in the NISQ era and beyond", Quantum, Vol. 2, p.79 (nguồn gốc thuật ngữ "NISQ")
8. Preskill, John — Lecture Notes Physics 219/CS 219 (Caltech), tài liệu giảng dạy chuẩn quốc tế về quantum information
9. Quantum Frontiers (9/4/2026) — "Unleashing the Advantage of Quantum AI": `quantumfrontiers.com/2026/04/09/`
10. EINPresswire (3/4/2026) — "Post-Quantum Cryptography Migration Gains Urgency in Vietnam": `einpresswire.com/article/903352819/`
11. The Quantum Insider (29/10/2024) — "U.S. Restricts Quantum Tech Investments in China": `thequantuminsider.com/2024/10/29/`
12. Wired (6/10/2019) — "Why I Coined the Term 'Quantum Supremacy'" by John Preskill: `wired.com/story/why-i-coined-the-term-quantum-supremacy/`