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在量子光学意义上定义的非经典性，是光子基量子技术的重要资源。因此，认证量子态的非经典性对于评估其量子优势潜力至关重要。然而，传统非经典性见证方法通常假设对可观测量具备完全认知，在统计量有限且光子探测器分辨率不足的实际场景中往往失效。更重要的是，这些方法未能利用特定实验条件下某些量子态极难出现这一关键事实。本研究训练了一个变分模型，通过多模量子态在不同光子数分辨探测方案下的有限测量样本，实现了经典态与非经典态的区分。由此习得的决策规则可视为针对特定物理相关态集定制的非经典性指标。该方法兼具数据驱动性和可解释性——习得的解析决策规则能够被明确提取。通过分别在（i）超导纳米线单光子探测器和（ii）时间分束复用探测方案获得的实验数据上训练模型，该工作验证了该方法的通用性，为高效非经典性检测开辟了新途径。