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MicroCloud Hologram Inc. Develops End-to-End Quantum Classifier Technology Based on Quantum Kernel Technology

文章核心观点 - 公司提出量子监督学习方法,证明其在端到端分类问题中的量子加速能力,为量子机器学习发展提供理论基础,推动量子计算在人工智能中的应用 [1][11][15] 量子监督学习方法核心 - 构建分类问题,设计利用量子计算加速的量子核学习方法,证明在离散对数问题假设下量子方法优于经典算法,展示量子优势 [2] - 设计参数化酉量子电路,在容错量子计算机上高效实现,将数据样本映射到高维量子特征空间,通过量子态内积估计核条目,实现远超经典机器学习方法的分类准确率 [3] - 利用量子计算机计算经典计算机因计算复杂性无法高效计算的特定核函数,通过量子态内积实现数据点相似度测量 [4] - 提出参数化量子电路,将经典数据嵌入量子态,在量子计算机上计算内积估计量子核函数值,利用量子计算机强大计算能力,在有限采样统计下更具鲁棒性 [5] 方法具体步骤 数据集构建 - 设计数据集使经典计算机无法在多项式时间内找到有效分类方案,而量子计算机可利用量子核方法高效分类,基于离散对数问题的困难性,量子计算机可利用量子傅里叶变换提供高效解决方案 [6] 量子特征映射 - 采用参数化量子电路对数据样本进行特征映射,电路灵活可适应不同类型输入数据,能在量子计算机上有效执行,将经典数据转换为量子态,使不同类数据在量子特征空间尽可能可分,提高分类可行性和准确性 [7] 量子核计算与分类 - 利用量子计算机直接计算量子态之间的内积,构建量子核矩阵用于训练经典机器学习模型,如支持向量机,训练过程中量子计算机的高效核计算显著降低计算复杂度,实现量子加速 [8] 鲁棒性增强与误差处理 - 引入误差校正方法减轻量子计算中随机噪声的影响,确保结果稳定性,结合变分量子算法的优化策略,使量子分类器在受限量子资源下保持高分类准确率 [9][10] 研究意义与应用前景 - 证明端到端量子加速的可行性,为未来量子机器学习研究提供新方向,展示真正可行的量子优势方法,在监督学习中实现端到端加速 [11] - 可广泛应用于金融市场预测和生物医学领域,利用量子计算的加速能力实现金融数据的快速准确分类和预测,用于大规模基因数据分类以识别不同疾病模式,推动精准医学发展 [12] - 随着量子计算硬件发展,研究成果有望在未来容错量子计算机上进行更大规模验证和应用,量子监督学习方法将在机器学习领域发挥更重要作用,为复杂数据问题提供更高效解决方案 [13] 公司概况 - 致力于为全球客户提供领先的全息技术服务,包括高精度全息激光雷达解决方案、独家全息激光雷达点云计算架构设计、突破性全息成像解决方案、全息激光雷达传感器芯片设计和全息车辆智能视觉技术,还提供全息数字孪生技术服务并建立了专有资源库 [16]