論文の概要: Towards Fair Benchmarking of Quantum Transfer Learning for Visual Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.19417v1
- Date: Tue, 19 May 2026 06:10:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-20 15:03:09.161196
- Title: Towards Fair Benchmarking of Quantum Transfer Learning for Visual Classification
- Title(参考訳): 視覚分類のための量子伝達学習の公平なベンチマークに向けて
- Authors: Nouhaila Innan, Saim Rehman, Muhammad Shafique,
- Abstract要約: Quantum Transfer Learningは、短期的制約下でのビジュアル量子機械学習に有望なアプローチを提供する。
既存のQTL結果を比較するのは難しいのは、データセット、前処理、バックボーン設定、キュービット予算、回路設計、最適化の選択、レポートプロトコルが異なるためである。
本研究は,一貫したトランスファーラーニングパイプラインの下で,代表的QTL手法を評価するための,制御されたベンチマーク手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.417944170423441
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum Transfer Learning (QTL) offers a promising approach for visual quantum machine learning under near-term constraints, where limited qubit counts, shallow circuit depths, and costly hybrid optimization restrict end-to-end quantum training. In this setting, pretrained classical backbones can extract high-level visual features, while compact quantum modules operate as trainable classification heads. However, existing QTL results are difficult to compare because they often differ in datasets, preprocessing, backbone settings, qubit budgets, circuit designs, optimization choices, and reporting protocols. This work presents a controlled benchmarking methodology for evaluating representative QTL methods under a unified transfer-learning pipeline. The benchmark compares DQN-QTL, QPIE-QTL, AE-CQTL, PVCQTL, and ED-QTL under shared preprocessing rules, frozen-backbone settings, training conditions, and reporting metrics. The evaluation focuses on Fashion-MNIST and Hymenoptera Ants vs Bees as the two main datasets, while CIFAR-10 is used to provide additional configuration-level evidence on a harder natural-image task. Beyond predictive performance, the benchmark analyzes circuit size, trainable parameters, quantum parameters, training time, and architectural sensitivity to qubit count and circuit depth. The results show that no single QTL family dominates across all settings: performance depends on the dataset, encoding strategy, circuit design, and computational cost. These findings highlight the need for resource-aware QTL evaluation and provide guidance for selecting hybrid quantum-classical transfer models under near-term resource constraints.
- Abstract(参考訳): 量子トランスファーラーニング(QTL)は、量子ビット数、浅い回路深さ、高価なハイブリッド最適化によってエンドツーエンドの量子トレーニングが制限されるような、短期的な制約下での視覚量子機械学習に有望なアプローチを提供する。
この設定では、事前訓練された古典的なバックボーンは高いレベルの視覚的特徴を抽出でき、一方、コンパクトな量子モジュールは訓練可能な分類ヘッドとして動作する。
しかし、データセット、前処理、バックボーンの設定、キュービットの予算、回路設計、最適化の選択、レポートプロトコルでしばしば異なるため、既存のQTLの結果を比較するのは難しい。
本研究は,一貫したトランスファーラーニングパイプラインの下で,代表的QTL手法を評価するための,制御されたベンチマーク手法を提案する。
DQN-QTL、QPIE-QTL、AE-CQTL、PVCQTL、ED-QTLを共有前処理ルール、凍結バックボーン設定、トレーニング条件、レポートメトリクスで比較した。
この評価は2つの主要なデータセットとしてFashion-MNISTとHymenoptera Ants vs Beesに焦点を当てており、CIFAR-10はより難しい自然像に関する追加の構成レベルの証拠を提供するために使用される。
予測性能以外にも、ベンチマークでは、回路サイズ、トレーニング可能なパラメータ、量子パラメータ、トレーニング時間、キュービット数と回路深さに対するアーキテクチャ感度を分析している。
結果は、データセット、符号化戦略、回路設計、計算コストに依存するQTLファミリが、すべての設定で支配的になることはないことを示している。
これらの知見は、資源を意識したQTL評価の必要性を強調し、短期的資源制約下でのハイブリッド量子古典的転送モデルの選択のためのガイダンスを提供する。
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