关于量子及混合卷积神经网络中不同编码方式、拟设和测量效果的实践见解

该研究探讨了量子卷积神经网络(QCNN)和混合量子卷积神经网络(HQNN)架构中参数化量子电路(PQCs)的设计选择,并将其应用于EuroSAT数据集的卫星图像分类任务。研究人员系统性地评估了约500种不同模型配置中数据编码技术、可变分ansatz结构以及测量方案对性能的影响。 分析表明,不同因素对模型性能的影响存在明显层级关系。对于混合架构(与其直接对应的经典等效架构进行对比,即去除PQCs的相同架构),数据编码策略是主导因素——不同嵌入方式的验证准确率差异超过30%。相比之下,可变分ansatz结构和测量基的选择影响相对有限,验证准确率波动始终低于5%。 在纯量子模型中(仅限于振幅编码),性能最依赖于测量协议和数据-振幅映射关系。测量策略会导致验证准确率产生高达30%的差异,而编码映射方式的影响约为8个百分点。

量科快讯