論文の概要: Feasible Architecture for Quantum Fully Convolutional Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.01771v1
- Date: Tue, 5 Oct 2021 01:06:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-10-07 00:19:08.162942
- Title: Feasible Architecture for Quantum Fully Convolutional Networks
- Title(参考訳): 量子完全畳み込みネットワークの実現可能なアーキテクチャ
- Authors: Yusui Chen, Wenhao Hu, Xiang Li
- Abstract要約: 本稿では,ノイズの多い中間規模量子デバイス上で動作可能な,実現可能な純粋量子アーキテクチャを提案する。
本研究は、純粋量子完全畳み込みネットワークのトレーニングを成功させ、それをハイブリッドソリューションと比較することで利点を論じるものである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.849886707973093
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fully convolutional networks are robust in performing semantic segmentation,
with many applications from signal processing to computer vision. From the
fundamental principles of variational quantum algorithms, we propose a feasible
pure quantum architecture that can be operated on noisy intermediate-scale
quantum devices. In this work, a parameterized quantum circuit consisting of
three layers, convolutional, pooling, and upsampling, is characterized by
generative one-qubit and two-qubit gates and driven by a classical optimizer.
This architecture supplies a solution for realizing the dynamical programming
on a one-way quantum computer and maximally taking advantage of quantum
computing throughout the calculation. Moreover, our algorithm works on many
physical platforms, and particularly the upsampling layer can use either
conventional qubits or multiple-level systems. Through numerical simulations,
our study represents the successful training of a pure quantum fully
convolutional network and discusses advantages by comparing it with the hybrid
solution.
- Abstract(参考訳): 完全畳み込みネットワークは、信号処理からコンピュータビジョンまで、多くの応用を含む意味セグメンテーションの実行において堅牢である。
変動量子アルゴリズムの基本原理から,ノイズの多い中間規模量子デバイス上で動作可能な,実現可能な純粋量子アーキテクチャを提案する。
本研究では,畳み込み,プール,アップサンプリングの3層からなるパラメータ化量子回路を,生成的1量子ビットゲートと2量子ビットゲートで特徴付け,古典的最適化器で駆動する。
このアーキテクチャは、一方通行の量子コンピュータ上で動的プログラミングを実現し、計算全体を通して量子コンピューティングを最大限に活用するためのソリューションを提供する。
さらに,本アルゴリズムは多くの物理プラットフォーム上で動作し,特にアップサンプリング層では従来の量子ビットやマルチレベルシステムを利用することができる。
数値シミュレーションにより、本研究は純粋量子完全畳み込みネットワークのトレーニングを成功させ、それをハイブリッドソリューションと比較することで利点を論じる。
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