使用并行退火的量子玻尔兹曼机进行医学图像分类

基于量子退火器采样本质上遵循玻尔兹曼分布的特性,退火型量子玻尔兹曼机(QBM)在量子研究领域日益受到关注。虽然这类模型在量子加速方面展现巨大潜力,但目前其训练过程需要消耗大量量子处理器时间,导致使用成本高昂,这限制了其在含噪声中等规模量子(NISQ)时代的应用价值。受Noè等人(2024年)将并行量子退火引入QBM无监督训练以降低成本的启发,该研究团队提出了一种改进的并行量子退火方法,用于监督学习场景下的QBM训练。通过节省用于编码输入的量子比特,该方案使研究人员能够在MedMNIST数据集(Yang等,2023年)的医学图像上进行测试,从而推动该技术向实际应用迈进。实验表明,采用该方法的QBM已能取得与同类规模卷积神经网络(CNN)相当的结果,且所需训练周期数显著少于经典模型。相比传统基于退火的玻尔兹曼机执行方式,该团队的并行退火技术实现了近70%的速度提升。

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