5G millimeter spectrum applied to quantum technologies--Spectre millimétrique 5G appliqué aux technologies quantiques
==En Français plus bas sur la même page.==
Following a Question on the 5G millimeter spectrum applied to quantum technologies and the current research in Canada?
The 5G millimeter spectrum, which includes frequencies in the range of 24 GHz to 100 GHz, has several potential uses in quantum technologies.
One of the main uses is in quantum communication, where the 5G millimeter spectrum can be used to transmit quantum states over long distances with high bandwidth and low latency.
This is particularly useful for developing secure quantum networks and quantum internet.
Additionally, 5G millimeter waves can also be used to generate entangled photon pairs, which is an important resource for various quantum technologies such as quantum key distribution and quantum computing.
Furthermore, 5G millimeter waves can be used to control and manipulate the state of quantum systems, such as trapped ions and superconducting qubits, with high precision.
Also, 5G millimeter waves can be used to develop hybrid quantum-classical systems like quantum-assisted sensors and quantum-inspired artificial intelligence. Overall, the 5G millimeter spectrum has many potential applications in quantum technologies due to its ability to transmit quantum states, generate entangled photon pairs, control quantum systems with high precision, and develop hybrid quantum-classical systems.
The Institut quantique de Sherbrooke (IQ) is one of the few interdisciplinary research institutes in quantum science. Including research in 5G millimeter spectrum apply to AIoT devices, it is in collaboration with Université de Sherbrooke
This provides students and researchers with an opportunity to easily collaborate to create links between each research axis. The IQ, therefore, stands out internationally for its interdisciplinarity, which allows for very high-quality research work.
5G millimeter spectrum is new and the Canadian investment from the telecom is minimum now, contrary to the US where all the telecom companies are investing in the spectrum. However, there are already examples of prototype uses of the 5G millimeter spectrum applied to quantum technologies.
For example, researchers have demonstrated the use of 5G millimeter waves to generate entangled photon pairs, which is an important resource for quantum key distribution and other quantum communication applications.
Additionally, 5G millimeter waves have been used to control and manipulate the state of quantum systems, such as trapped ions, with high precision.
Another example is the use of 5G millimeter waves to create a quantum link between two nodes in a quantum network, showing the potential of 5G to be integrated with quantum communication networks.
However, it's worth noting that most of the examples of prototype use of 5G millimeter spectrum applied to quantum technologies are still in the research stage and not yet widely used in commercial applications.
Furthermore, there are also technical challenges that need to be overcome, such as ensuring the coexistence of quantum and classical signals, as well as developing the necessary hardware and software for integrating 5G with quantum technologies.
If you have an opinion please feel free to share them, If you have an interest I could organize a podcast and invite key researchers in the field and discuss implications for AIoT members,
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Suite à une question sur le spectre millimétrique 5G appliqué aux technologies quantiques et la recherche actuelle au Canada?
Le spectre millimétrique 5G, qui comprend des fréquences comprises entre 24 GHz et 100 GHz, a plusieurs utilisations potentielles dans les technologies quantiques.
L'une des principales utilisations est la communication quantique, où le spectre millimétrique 5G peut être utilisé pour transmettre des états quantiques sur de longues distances avec une bande passante élevée et une faible latence.
Ceci est particulièrement utile pour développer des réseaux quantiques sécurisés et un Internet quantique.
De plus, les ondes millimétriques 5G peuvent également être utilisées pour générer des paires de photons intriqués, ce qui est une ressource importante pour diverses technologies quantiques telles que la distribution de clés quantiques et l'informatique quantique.
De plus, les ondes millimétriques 5G peuvent être utilisées pour contrôler et manipuler l'état des systèmes quantiques, tels que les ions piégés et les qubits supraconducteurs, avec une grande précision.
En outre, les ondes millimétriques 5G peuvent être utilisées pour développer des systèmes hybrides quantiques classiques tels que des capteurs assistés par quantique et une intelligence artificielle d'inspiration quantique. Dans l'ensemble, le spectre millimétrique 5G a de nombreuses applications potentielles dans les technologies quantiques en raison de sa capacité à transmettre des états quantiques, à générer des paires de photons intriqués, à contrôler des systèmes quantiques avec une grande précision et à développer des systèmes hybrides quantiques-classiques.
L'Institut quantique (IQ) de Sherbrooke est l'un des rares instituts de recherche interdisciplinaire en science quantique. Incluant la recherche dans le spectre millimétrique 5G appliqué aux appareils AIoT, c'est en collaboration avec l'Université de Sherbrooke
Cela permet aux étudiants et aux chercheurs de collaborer facilement pour créer des liens entre chaque axe de recherche. L'IQ se démarque donc à l'échelle internationale par son interdisciplinarité, qui permet des travaux de recherche de très haute qualité.
Le spectre millimétrique 5G est nouveau et l'investissement canadien dans les télécommunications est maintenant minimal, contrairement aux États-Unis où toutes les entreprises de télécommunications investissent dans le spectre. Cependant, il existe déjà des exemples d'utilisations prototypes du spectre millimétrique 5G appliqué aux technologies quantiques.
Par exemple, des chercheurs ont démontré l'utilisation d'ondes millimétriques 5G pour générer des paires de photons intriqués, qui constituent une ressource importante pour la distribution de clés quantiques et d'autres applications de communication quantique.
De plus, les ondes millimétriques 5G ont été utilisées pour contrôler et manipuler l'état des systèmes quantiques, tels que les ions piégés, avec une grande précision.
Un autre exemple est l'utilisation des ondes millimétriques 5G pour créer un lien quantique entre deux nœuds dans un réseau quantique, montrant le potentiel de la 5G à être intégrée aux réseaux de communication quantiques.
Cependant, il convient de noter que la plupart des exemples d'utilisation de prototypes du spectre millimétrique 5G appliqués aux technologies quantiques sont encore au stade de la recherche et ne sont pas encore largement utilisés dans les applications commerciales.
En outre, des défis techniques doivent également être surmontés, tels que la coexistence de signaux quantiques et classiques, ainsi que le développement du matériel et des logiciels nécessaires pour intégrer la 5G aux technologies quantiques.
Si vous avez une opinion, n'hésitez pas à la partager, si vous avez un intérêt, je pourrais organiser un podcast et inviter des chercheurs clés dans le domaine et discuter des implications pour les membres de l'AIoT,
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Aladin Gaston
CTO
Flex Group Laval (www.flexgroups.com)
AIoT Canada 5G "Ambassador"
1(514)585-1719
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Original Message:
Sent: 12-29-2022 17:20
From: Aladin Gaston
Subject: 5G et l'Internet des objets du champ de bataille - IoBT - 5G and internet-of-battlefield things (iobt)
L'armée canadienne est dans une période de transition où le recrutement est en baisse et où l'optimisation et la modernisation de l'armée sont essentielles.
Pour les 20 prochaines années, l'une des technologies clés qui fera une grande différence est l'IoBT. Ceci est le premier article d'une série qui détaillera l'impact des nouvelles télécommunications et de l'Internet des objets du champ de bataille. Les membres d'AIoT Canada sont invités à participer, commenter et donner leurs impressions.
Cet article est disponible
en français et en anglais. (plus Bas)Canadian army is in a transition period where recruiting is down and the optimization and modernization of the military are critical.For the next 20 years, one of the key technologies that will make a big difference is IoBT. This is the first article in a series that will detail the impact of new telecommunications and the internet-of-battlefield things. AIoT Canada members are invited to participate, comment, and give their impressions.This article is available in French and English (Bellow)---
5G et AIoT pour l'Armée canadienne
La place du Canada au sein de l'OTAN a toujours comporté une forte composante de communications.
La 5G offre des fonctionnalités spéciales adaptées aux militaires, contrairement à la 3G et à la 4G. Ses capacités à haute vitesse/bande passante élevée sont idéales pour la reconnaissance d'images sur le champ de bataille. Sa communication à faible latence lui permet de fournir des données sensibles au facteur temps, telles que le contrôle d'appareils robotiques.
Ce qui le rend mieux adapté aux communications critiques pour les troupes menant des opérations à l'avant-garde du champ de bataille.
Eh bien, les applications AIoT incluent la nécessité de se déployer dans un environnement difficile et robuste, tel que: l'exploitation minière, l'armée et les services publics. Un environnement où la 3G et la 4G n'étaient adaptées comme la 5G grâce à la latence et à d'autres facteurs. L'un de ces facteurs était le composant IA, le serveur IA devait être amené à la périphérie, à proximité de l'application IoT ou au moins pouvoir fonctionner en mode hybride où une partie du traitement de l'IA peut être déconnectée. depuis le serveur "cloud" principal.
Les capteurs peuvent être légèrement différents des applications IoT typiques, ils comprennent des capteurs magnéto-directionnels (maintenant basés sur de chip quantum), des capteurs sismiques capables de détecter un humain à 300 mètres et un véhicule ou un quad à 3-4 km, la détection par fibre optique linéaire au sol, objectif de caméra Panomorphic couplé à des réseaux de microphones (vous montrant en quelques secondes où un coup de feu a été tiré et qui l'a tiré...) et bien sûr des drones.
Toutes ces technologies, qu'elles protègent nos militaires canadiens, nos frontières ou l'accès à des infrastructures sensibles, doivent avoir accès à l'IA locale.
Les réseaux 5G ou privés 5G feront mieux le travail que les technologies plus anciennes et ouvriront de nouvelles voies incroyables pour AIot.
Alimenté par l'intelligence artificielle (IA), un Internet des objets (IoT) militaire massif promet une foule d'avantages sur le champ de bataille dans des domaines tels que la surveillance et le ciblage sans pilote, la connaissance de la situation, la surveillance de la santé des soldats et d'autres applications critiques.
Les conflits futurs nécessiteront des décisions critiques prises en heures, minutes ou secondes - et non en jours - qui impliquent l'analyse d'un environnement opérationnel et l'émission de commandes. L'un des moyens par lesquels le ministère de la Défense du Canada (DoD) vise à accélérer et à automatiser la prise de décision est l'utilisation massive de l'Internet des objets (IoT) militaire et de l'intelligence artificielle (IA).
Une initiative majeure du DoD canadien vise à collecter des flux de données provenant de milliers de véhicules de champ de bataille, de capteurs environnementaux et d'autres appareils intelligents dans toutes les branches de l'armée. L'IA et l'apprentissage automatique (ML) peuvent ensuite être utilisés pour fournir des informations pertinentes permettant une prise de décision rapide en première ligne, jusqu'à l'identification des cibles militaires et la recommandation de l'arme optimale pour les engager.
L'IoT militaire comprend de nombreuses "choses" différentes - des capteurs de champ de bataille et des systèmes d'armes aux dispositifs de suivi, aux équipements de communication, aux appareils portables, aux drones, aux navires, aux avions, aux chars et même aux capteurs corporels. Ensemble, ils fournissent des volumes sans précédent d'informations en temps réel sur le champ de bataille.
Chaque branche de l'armée a ses initiatives liées à l'IdO. Pour l'Aviation canadienne, l'IdO est un élément essentiel de son système de gestion avancée du champ de bataille en pleine évolution. Pour l'Armée canadienne, c'est le Commandement du futur de l'Armée, et pour la Marine, le Projet Overmatch. L'objectif global est de relier toutes ces initiatives et de les faire fonctionner comme une force efficace sur le champ de bataille.
Le succès de cette initiative IoT massive dépend bien sûr de la capacité à collecter et à stocker en continu d'énormes volumes de données à partir de milliers de "choses" en temps réel.
Un défi beaucoup plus important, cependant, est en fait de donner un sens à toutes ces informations instantanément et de fournir les résultats aux combattants assez rapidement pour qu'ils puissent les utiliser à leur avantage. Les obstacles techniques sont redoutables et incluent : La fusion, l'intégration et le partage de volumes massifs de données IoT en streaming générées à partir d'appareils.
Ce défi militaire est le même pour la sécurité publique et les infrastructures critiques. Dans cette série d'articles, nous utiliserons le cas d'occasion pour examiner les défis à venir.
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5G and AIoT for the Canadian Army
Canada's place in NATO has always had a strong communications component.
5G offers special features suitable for the military, whereas 3G and 4G do not. It's high-speed/high-bandwidth capabilities are ideal for battlefield image recognition. Its low-latency communication allows it to deliver time-sensitive data, such as controlling robotic devices.
Which makes it better suited for critical communications for troops conducting operations at the forefront of the battlefield.
Well, AIoT applications include the need to deploy in a harsh and rugged environment, for mining, military, and utilities. An environment where 3G and 4G were not the most suitable for latency and other factors. One of these factors was the AI component, the AI server had to be brought to the edge, close to the IoT application, or at least be able to operate in hybrid mode where some of the AI processing can be disconnected from the main cloud server.
Sensors may be slightly different from typical IoT applications, they include magneto directional sensors (now quantum-based), seismic sensors capable of detecting a human at 300 meters and a vehicle or quad at 3-4 km, ground linear fiber optic Detection, Panomorphic camera lens coupled with microphone arrays (showing you within seconds where a gunshot was fired and who shot it...) and of course drones.
All of these technologies, whether they protect our Canadian military, our borders, or access to sensitive infrastructure, must have access to local AI.
5G or private 5g networks will do the job better than older technologies and open up amazing new avenues for AIot.
Powered by artificial intelligence (AI), a massive military Internet of Things (IoT) promises a host of battlefield advantages in areas such as unmanned surveillance and targeting, situational awareness, soldier health monitoring, and other critical applications.
Future conflicts will require critical decisions made in hours, minutes, or seconds - not days - that involve the analysis of an operational environment and issuing commands. One of the ways the Canadian Department of Defense (DoD) aims to accelerate and automate decision-making is through the use of massive military Internet of Things (IoT) and artificial intelligence (AI).
A major DoD Canadian initiative aims to collect data streams from thousands of battlefield vehicles, environmental sensors, and other smart devices across all branches of the military. AI and machine learning (ML) can then be used to provide insightful information enabling rapid frontline decision-making, all the way to identifying military targets and recommending the optimal weapon to engage them.
Military IoT includes many different "things" - from battlefield sensors and weapon systems to tracking devices, communications equipment, wearables, drones, ships, planes, tanks, and even body sensors. Together, they deliver unprecedented volumes of real-time information to the battlefield.
Every branch of the military has its IoT-related initiatives. For the Canadian Air Force, IoT is a critical part of its evolving Advanced Battlefield Management System. For the Canadian Army, it's Army Futures Command, and for the Navy, Project Overmatch. The overall goal is to link all of these initiatives and make them work as one successful force on the battlefield.
The success of this massive IoT initiative of course depends on the ability to collect and store huge volumes of data continuously from thousands of "things" in real time.
A much bigger challenge, however, is making sense of all that information instantly and delivering the results to fighters fast enough to use it to their advantage. The technical obstacles are daunting and include: Merging, integrating, and sharing massive volumes of streaming IoT data generated from devices.
That military challenge is the same for Public safety and critical infrastructures. In this series of articles, we will use the used case to look at the challenges ahead.
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Aladin Pierre Gaston
CTO Flex Group Laval (www.flexgroups.com)
AIoT Canada 5G "Ambassador"
1(514)585-1719
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