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Tensor ring optimized quantum-enhanced tensor neural networks
DOI:10.1007/s42484-025-00281-5.png)
摘要
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量子机器学习研究者通常依赖将张量网络(TN)融入深度神经网络(DNN)和变分优化。然而,用于训练每个模型层收缩的可训练权重的标准优化技术,在经典实现中受到模型参数之间的关联和纠缠结构的影响。为解决此问题,提出了一种包含级联纠缠门替换张量网络(TN)的全连接(密集)层的张量环优化变分量子学习分类器(Quan-TR)的多层设计,并将其称为张量环优化量子增强张量神经网络(TR-QNet)。TR-QNet参数通过在量子比特测量上使用随机梯度下降算法进行优化。提出的TR-QNet在三个不同数据集上进行了评估,即Iris、MNIST和CIFAR-10,以展示其在二分类任务中实现的增强精度。在量子模拟中,提出的TR-QNet在Iris、MNIST和CIFAR-10数据集上分别达到了94.5%、86.16%和83.54%的有前景的精度。对当前先进量子与经典TN模型的基准研究已进行,以展示所提出的TR-QNet的有效性。此外,TR-QNet的可扩展性突显了其在大型深度学习应用中展现的潜力。TR-QNet的PyTorch实现可在Github https://github.com/konar1987/TR-QNet/ 上获取。
Keyword:
Quantum computing
Tensor networks
IBM quantum computer
Qubit
期刊
Q
IF:
4.4
论文数:
453
被引数:
796
机构
引用论文
Matrix product states, projected entangled pair states, and variational renormalization group methods for quantum spin systems量子自旋系统的矩阵乘积态,投影纠缠态和变分重归一化组方法
ADVANCES IN PHYSICS
IF13.8

