使用全局训练的量子专家混合模型解决MNIST问题

该研究团队提出了一种用于图像分类的新型量子神经网络,该网络能够以全分辨率对MNIST数据集的奇偶性进行分类,测试准确率高达97.5%,且无需任何经典预处理或后处理。该架构基于专家混合模型,其模型函数是每个专家模型函数的总和。研究人员使用振幅编码对输入进行编码,这使得该团队能够用10个量子比特对全分辨率MNIST图像进行编码,并仅使用一个单量子比特门在整个图像上实现卷积。该训练算法基于同时训练所有专家,与独立训练每个专家相比,显著提高了可训练性。事实上,在专家数量无限的情况下,该训练算法可以完美拟合训练数据。研究结果表明,该量子神经网络具有以最小量子资源实现高精度图像分类的潜力,为更可扩展和高效的量子机器学习模型铺平了道路。

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