如何训练你的龙:量子神经网络

神经网络(NN)的训练已成为消耗计算资源和能源的主要领域之一。该研究团队证实,利用D-Wave等量子退火平台可实现经典神经网络的快速高效训练,训练后的网络可部署于传统硬件。从物理学视角看,神经网络训练可视为动态相变过程:系统从初始的自旋玻璃态演化至高度有序的“训练完成态”。这一过程需要消除能量景观中的大量不良极小值——犹如斩断不断重生的九头蛇首级。量子退火设备的优势在于能快速定位多个深层状态(待斩断的蛇首)。研究发现,相比经典反向传播法,这种量子辅助训练的性能扩展性更优,其扩展指数显著更高(1.01对0.78)。若采用基于Grover算法变体的全相干量子平台,该优势可进一步提升至两倍。研究还指出,即使采用中等规模的退火器,通过逐层顺序训练的方式仍可有效训练深度神经网络。

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