Jokin aika sitten kiinalaiset onnistuivat siirtämään muutamia kvanttilomittuneita fotonikubitteja satelliitin ja maa-aseman välillä ja aivan äskettäin myös veden alla muutaman metrin verran. Nyt Ottawan yliopiston tutkijat ovat lähettäneet kvanttiturvallisen viestin ilmateitse tavallisissa kaupunkiolosuhteissa.
Kvanttisalauksessa käytetään fotoneja koodaamaan tietoja kvanttibittien muodossa. Yksinkertaisimmassa muodossaan, joka tunnetaan 2D-salauksena, jokainen fotoni koodaa yhtä bittiä. Tieteellisesti on myös osoitettu, että yksi fotoni voi koodata enemmänkin informaatiota.
Enemmän koodaavaa salausmenetelmää kutsutaan nimellä 4D. Siinä jokainen fotoni koodaa kaksi bittiä informaatiota, joka tarjoaa neljä mahdollisuutta 01, 10, 00 tai 11. Kuitenkin esimerkiksi yhden aakkosen koodaamiseen tarvitaan kahdeksan bittiä.
Tutkijat osoittivat 4D-kvanttikryptausta ilmatilassa optisella yhteydellä, joka ulottuu kahden 0,3 kilometrin etäisyydellä olevan kohteen välillä.
Sen lisäksi, että 4D siirtää enemmän informaatiota per fotoni, se myös sietää enemmän signaalihäiriöistä kohinaa ennen kuin lähetys tulee epävarmaksi. Kohina voi syntyä erityisesti ilman turbulensseista tai laitehäiriöistä tai jopa yrityksestä salakuunnella dataa.
Vaikka langallista ja vapaan tilan kvanttikryptausta on otettu käyttöön joissakin paikallisissa verkoissa, sen toteuttaminen maailmanlaajuisesti edellyttää siirtoa maanpäällisten asemien ja satelliittipohjaisten kvanttiviestintäverkkojen välillä.
Ottawan testissä tutkijat toivat laboratorion optiset kokoonpanot kahden eri rakennuksen katolle. Useiden kokeilun ja virheiden jälkeen ne lähettivät onnistuneesti 4D-kvanttitekniikalla suojattuja viestejä ilmalinkkiään pitkin. Viestien virhetaso oli 11 prosenttia. Tämä on alle 19 prosentin kynnyksen, joka tarvitaan suojatun yhteyden ylläpitämiseen.
Yksi ilmatilan kokeiluun liittyvistä ongelmista liittyy ilman turbulensseihin, jotka vääristävät optista signaalia. Seuraavana askeleena tutkijat aikovat toteuttaa järjestelmänsä verkkoon, joka sisältää kolme linkkiä, jotka ovat noin 5,6 kilometrin etäisyydellä.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 31.8.2017
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
