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后处理中数据丢失对量子神经网络训练和推理的影响

2026-09-07 12:00 科学 🔥 42.2 事件热度
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在量子神经网络的后处理阶段,因假设不成立导致数据损失,显著影响了训练与推理性能。具体而言,Qiskit 库中的\texttt{SamplerQNN}类在处理涉及超过 100 个物理量子比特的 IBM 硬件时,其基于虚拟量子比特空间的过滤方法造成了 85% 至 99.6% 的有效测量数据丢失。这一缺陷导致概率向量未归一化,引发预测失真和损失值错误传播,且 API 未能发出警告。在五个实验测试中,推理准确率从 0.94 急剧下降至 0.39;训练过程中损失信号被压缩 22 至 27 倍,大幅降低了优化器对目标景观的敏感度。该问题存在于库版本 0.8.4 至 0.9.0 的所有发布版中。目前,社区已实施基于布局的边缘化修复方案(GitHub Pull Request #1041),旨在解决\texttt{Sampl…

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关键实体KEY ENTITIES
GitHubIBMQiskit Machine LearningarXiv

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A arXiv cs.LG en 2026-09-07 12:00

Impact of Data Loss in Postprocessing on Training and Inference of Quantum Neural Networks

量子神经网络后处理中因假设不成立导致数据损失,引发训练与推理性能下降。针对 Qiskit 库中的\texttt{SamplerQNN}类,其基于虚拟量子比特空间的过滤方法在运行于 IBM 硬件(涉及超 100 个物理量子比特)时,造成 85% 至 99.6% 的有效测量数据丢失。该问题导致概率向量未归一化,使预测失真和损失值错误传播而未被 API 警告。在五个实验测试中,推理准确率从 0.94 降至 0.39;训练过程中损失信号被压缩 22 至 27 倍,显著降低优化器对目标景观的敏感度。此行为存在于库版本 0.8.4 至 0.9.0 的所有发布版中。已实施基于布局的边缘化修复方案,作为 GitHub Pull Request \#1041 合并,使\texttt{SamplerQNN}后处理与当前及未来硬件…