量子模型泛化性的PAC-贝叶斯方法

泛化是机器学习理论的核心概念,然而对于量子模型而言,其分析目前主要依赖于基于模型整体容量而非所学特定函数的均匀边界。这类基于容量的均匀边界往往过于宽松,且完全无法反映实际训练与学习过程的特性。此前的理论保证始终未能提供非均匀、数据依赖的边界——这类边界应体现所学解决方案的特定性质,而非整个假设类的最坏情况行为。 为解决这一局限性,该研究团队通过分析由广义量子通道(包括电路中间测量和前馈等耗散操作)构成的分层电路,首次为广泛类别的量子模型推导出PAC-贝叶斯泛化边界。通过通道扰动分析,研究人员建立了依赖于学习参数矩阵范数的非均匀边界;将这些结果推广至对称性约束的等变量子模型;并通过数值实验验证了理论框架。该工作不仅提供了可指导模型设计的见解,更为深入理解量子机器学习中的泛化问题奠定了理论基础。

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提交arXiv: 2026-03-24 08:58

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