RobQFL:对抗环境下鲁棒的量子联邦学习

量子联邦学习(QFL)虽将隐私保护联邦机制与量子计算优势相结合,但其对抗噪声的鲁棒性尚属未知。该研究团队首次证明QFL与中心化量子学习同样脆弱,进而提出“鲁棒量子联邦学习”(RobQFL)框架,将对抗训练直接嵌入联邦循环。RobQFL提供三项可调参数:客户端覆盖率γ(0-100%)、扰动调度策略(固定ε与ε混合)及优化方式(微调或从头训练),并通过γ×ε曲面提炼出两项核心指标:准确率-鲁棒性面积与鲁棒性体积。基于MNIST和Fashion-MNIST数据集的15客户端仿真实验(含IID与非IID场景)表明:仅对20-50%客户端实施对抗训练,即可在ε≤0.1时提升约15个百分点的准确率且干净准确率损失<2个百分点;采用微调策略可再增3-5个百分点。当覆盖率≥75%时,适度ε混合策略最优;而高强度ε调度仅在全覆盖率时有效。标签排序的非IID数据划分会使鲁棒性减半,凸显数据异构性是核心风险因素。

量科快讯