用于高效量子比特推荐系统的量子半随机森林

现代推荐系统采用数百个稀疏语义标签描述每个项目,但多数量子流程仍采用“一个标签对应一个量子位”的映射方式,这需要远超百个量子位,远超当前噪声中尺度量子(NISQ)设备的承载能力,且易产生深度、易放大错误的电路。该研究团队通过三阶段混合机器学习算法填补了这一差距:压缩标签特征、通过量子近似优化算法(QAOA)在固定量子位预算下优化特征选择,并基于仅五个量子位构建的量子半随机森林(QsRF)进行推荐评分,其性能与最先进方法相当。该方案利用奇异值分解草图技术和k均值算法学习包含1000个原子(方差解释率>97%)的字典,再通过深度为3的QAOA求解2020个变量的二次无约束二值优化问题,最终筛选出5个原子。基于这些编码训练的100棵树规模QsRF,在ICM-150/500数据集上达到了全特征基准模型的匹配效果。

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