Quantum angle encoding with learnable rotation applied to quantum–classical convolutional neural networks

MNIST数据库 量子 量子位元 卷积神经网络 量子算法 量子电路 计算机科学 量子纠错 量子傅里叶变换 量子相位估计算法 量子计算机 量子门 量子网络 拓扑(电路) 算法 数学 人工智能 深度学习 物理 量子力学 组合数学
作者
Emmanuel Ovalle-Magallanes,Dora E. Alvarado-Carrillo,Juan Gabriel Aviña-Cervantes,Ivan Cruz–Aceves,José Ruiz-Pinales
出处
期刊:Applied Soft Computing [Elsevier]
卷期号:141: 110307-110307 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.asoc.2023.110307
摘要

Quantum Machine Learning (QML) has experienced rapid progress in recent years due to the development of Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices and quantum simulators. Two key elements must be minimized To maintain acceptable computational complexity in QML: the number of qubits required to encode classical data and the number of quantum gates. This paper proposes a novel angle encoding with learnable rotation to drastically reduce the qubits and circuit depth from O(N) to O(⌈log2(N)⌉) qubits, and only N parameterized gates, where N is the input size. Additionally, an extended quantum convolutional layer is introduced with multiple quantum circuits (quantum kernel) that allow for the configuration of any arbitrary size, stride, and dilation analogous to a classical convolutional layer. The proposed quantum convolutional layer learns multiple feature maps with a single quantum kernel while reducing computational cost by employing angle encoding with learnable rotation. Extensive experiments were performed by comparing diverse types of quantum convolutional configurations in a Quantum Convolutional Neural Network (QCNN) over a balanced subset of the MNIST and Fashion-MNIST datasets, achieving an accuracy of 0.90 and 0.7850, respectively.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lee发布了新的文献求助10
刚刚
安全网123完成签到,获得积分20
刚刚
无心的无敌完成签到,获得积分10
刚刚
Lucifer完成签到,获得积分10
刚刚
040完成签到 ,获得积分10
刚刚
裴昀发布了新的文献求助20
刚刚
DXM完成签到 ,获得积分10
1秒前
搬砖的化学男完成签到 ,获得积分10
1秒前
斯文戒指完成签到,获得积分10
1秒前
万能图书馆应助WiFi采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
搜集达人应助科研菜鸟采纳,获得10
2秒前
3秒前
混子发布了新的文献求助10
3秒前
宇哥12138完成签到,获得积分20
3秒前
Carrer发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
COPP驳回了赘婿应助
5秒前
5秒前
6秒前
Aubrey发布了新的文献求助10
7秒前
Bertie发布了新的文献求助10
7秒前
叨叨发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
丘比特应助黄垚采纳,获得10
8秒前
cheryl完成签到,获得积分10
8秒前
我真的好饿完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
个性的南珍完成签到 ,获得积分10
9秒前
风匿藏发布了新的文献求助10
10秒前
唐嘉为应助老唐采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
韩威发布了新的文献求助10
13秒前
bobo发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
3X3 Basketball: Everything You Need to Know 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2387865
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2094376
关于积分的说明 5272747
捐赠科研通 1821076
什么是DOI,文献DOI怎么找? 908483
版权声明 559300
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 485355