論文の概要: Quantum Image Denoising with Machine Learning: A Novel Approach to
Improve Quantum Image Processing Quality and Reliability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.11645v1
- Date: Sun, 18 Feb 2024 16:55:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-20 19:58:15.549859
- Title: Quantum Image Denoising with Machine Learning: A Novel Approach to
Improve Quantum Image Processing Quality and Reliability
- Title（参考訳）: 機械学習による量子画像処理: 量子画像処理の品質と信頼性を改善する新しいアプローチ
- Authors: Yew Kee Wonga, Yifan Zhou, Yan Shing Liang
- Abstract要約: 量子画像処理(QIP)は、画像の操作と解析に量子コンピューティングの利点を活用することを目的としている。
QIPは量子ビットの制限と量子マシンにおけるノイズの存在という2つの課題に直面している。
本稿では,量子処理された画像のノイズを特定し,修正する機械学習モデルを用いて,QIPにおけるノイズ問題に対処する新しい手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8704324110545767
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum Image Processing (QIP) is a field that aims to utilize the benefits
of quantum computing for manipulating and analyzing images. However, QIP faces
two challenges: the limitation of qubits and the presence of noise in a quantum
machine. In this research we propose a novel approach to address the issue of
noise in QIP. By training and employing a machine learning model that
identifies and corrects the noise in quantum processed images, we can
compensate for the noisiness caused by the machine and retrieve a processing
result similar to that performed by a classical computer with higher
efficiency. The model is trained by learning a dataset consisting of both
existing processed images and quantum processed images from open access
datasets. This model will be capable of providing us with the confidence level
for each pixel and its potential original value. To assess the model's accuracy
in compensating for loss and decoherence in QIP, we evaluate it using three
metrics: Peak Signal to Noise Ratio (PSNR), Structural Similarity Index (SSIM),
and Mean Opinion Score (MOS). Additionally, we discuss the applicability of our
model across domains well as its cost effectiveness compared to alternative
methods.
- Abstract（参考訳）: 量子画像処理(QIP)は、画像の操作と解析に量子コンピューティングの利点を活用することを目的とした分野である。
しかし、qipは量子ビットの制限と量子マシン内のノイズの存在という2つの課題に直面している。
本研究では,QIPにおけるノイズ問題に対処する新しい手法を提案する。
量子処理画像のノイズを識別し補正する機械学習モデルを訓練し活用することにより、機械による不快感を補償し、古典的コンピュータが行うものと類似した処理結果を高い効率で得ることができる。
このモデルは、オープンアクセスデータセットから既存の処理された画像と量子処理された画像の両方からなるデータセットを学習することでトレーニングされる。
このモデルは、各ピクセルとその元の値に対する信頼性レベルを提供することができます。
QIPにおける損失とデコヒーレンスを補正するモデルの精度を評価するために,Pak Signal to Noise Ratio (PSNR), Structure similarity Index (SSIM), Mean Opinion Score (MOS)の3つの指標を用いて評価を行った。
さらに、ドメイン間のモデルの適用性や、代替手法と比較してコスト効果についても論じる。
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