The Internet of Things (IoT) is expanding rapidly, which has created a need for sophisticated computational frameworks that can handle the data and security requirements inherent in modern IoT applications. However, traditional cloud computing frameworks have struggled with latency, scalability, and security vulnerabilities. Quantum-Edge Cloud Computing (QECC) is a new paradigm that effectively addresses these challenges by combining the computational power of quantum computing, the low-latency benefits of edge computing, and the scalable resources of cloud computing. This study has been conducted based on a published literature review, performance improvements, and metrics data from Bangladesh on smart city infrastructure, healthcare monitoring, and the industrial IoT sector. We have discussed the integration of quantum cryptography to enhance data integrity, the role of edge computing in reducing response times, and how cloud computing's resource abundance can support large IoT networks. We examine case studies, such as the use of quantum sensors in self-driving vehicles, to illustrate the real-world impact of QECC. Furthermore, the paper identifies future research directions, including developing quantum-resistant encryption and optimizing quantum algorithms for edge computing. The convergence of these technologies in QECC promises to overcome the existing limitations of IoT frameworks and set a new standard for the future of IoT applications.


翻译:物联网(IoT)正在快速扩展,这催生了对能够处理现代物联网应用固有数据与安全需求的复杂计算框架的需求。然而,传统云计算框架在延迟、可扩展性和安全漏洞方面面临挑战。量子-边缘云计算(QECC)是一种新型范式,通过结合量子计算的计算能力、边缘计算的低延迟优势以及云计算的弹性资源,有效解决了上述问题。本研究基于已发表的文献综述、性能提升数据以及来自孟加拉国智慧城市基础设施、医疗监测和工业物联网领域的指标数据展开。我们探讨了量子密码学在增强数据完整性方面的集成、边缘计算在缩短响应时间中的作用,以及云计算资源丰富性如何支持大规模物联网网络。通过分析自动驾驶车辆中量子传感器应用等案例研究,阐释了QECC的现实影响。此外,本文指出了未来研究方向,包括开发抗量子加密算法以及优化面向边缘计算的量子算法。这些技术在QECC中的融合有望突破现有物联网框架的局限,并为未来物联网应用树立新标准。

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