稳健迭代学习隐式量子马尔可夫模型
隐式量子马尔可夫模型(HQMM)将经典隐式马尔可夫模型拓展至量子领域,为具有量子相干性的序列数据建模提供了强大的概率框架。然而,现有HQMM学习算法对数据损坏高度敏感,且缺乏在对抗性扰动下确保鲁棒性的机制。该工作提出“对抗性损坏HQMM”(AC-HQMM),通过允许观测序列中可控比例的对抗性损坏,实现了鲁棒性分析的形式化。为学习AC-HQMM,研究人员开发了“鲁棒迭代学习算法”(RILA),这种无导数方法将“基于熵过滤的损坏行移除”(RCR-EF)模块与迭代随机重采样过程相结合,以生成物理有效的Kraus算子更新。RILA引入L1惩罚似然目标函数以增强稳定性、抵抗过拟合并保持非可微条件下的有效性。在多个HQMM和HMM基准测试中,相比现有算法,RILA展现出更优的收敛稳定性、损坏抵抗能力及物理有效性保持特性,为量子序列学习的鲁棒性提供了原则性高效解决方案。
量科快讯
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