LiePrune:用于量子神经网络单次结构化剪枝的李群与量子几何对偶表示

量子神经网络(QNNs)与参数化量子电路(PQCs)是近期量子机器学习的关键构建模块。然而,其可扩展性受到参数冗余、训练停滞(barren plateaus)及硬件限制的制约。该团队提出LiePrune——首个基于数学理论的单次结构化剪枝框架,通过结合李群结构与量子几何信息实现QNN压缩。该方法将每个量子门在李群-李代数对偶空间与量子几何特征空间进行联合表征,从而支持理论驱动的冗余检测与高效压缩。在量子分类(MNIST、FashionMNIST)、量子生成建模(条纹图案生成)及量子化学(LiH变分量子本征求解器)任务中,LiePrune实现了超过10倍的压缩率,且任务性能损失可忽略甚至有所提升,同时为冗余检测、函数逼近和计算复杂度提供了可证明的理论保证。

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提交arXiv: 2025-12-10 09:43

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