論文の概要: QSTAR: Quantum Selective Transfer with Adaptive Routing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.21411v1
- Date: Thu, 23 Jul 2026 15:14:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-24 18:26:25.452219
- Title: QSTAR: Quantum Selective Transfer with Adaptive Routing
- Title(参考訳): QSTAR:適応ルーティングを用いた量子選択転送
- Abstract要約: 低信頼度サンプルのみをフォールバックブランチにルーティングする選択QTLフレームワークを提案する。
手動で設計したQTLヘッド、KetGPTで設計された量子ヘッド、パラメータマッチングされた古典的ベースラインを比較した。
適応型KetGPT-QTLは80.9%の精度と0.807のF1スコアに達し、適応型古典ベースラインを上回っている。
- 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) is often evaluated by replacing a classical classifier with a fixed variational quantum head, but this hides a key question: when is the quantum branch actually useful? We propose QSTAR: Quantum Selective Transfer with Adaptive Routing, a selective QTL framework that keeps high-confidence classical predictions and routes only low-confidence samples to a fallback branch. Using a frozen ResNet18 backbone on Fashion-MNIST, we compare manually designed QTL heads, KetGPT-designed quantum heads, and parameter-matched classical baselines under a common data split and optimization schedule. Standard QTL heads reach at most 57.0% accuracy, while the strongest KetGPT head in the main filtered sweep reaches 78.5% accuracy and 0.785 F1-score. Although the strongest fixed classical head remains higher at 81.6%, selective routing gives the quantum branch a clearer role. On low-confidence samples, KetGPT #180 improves accuracy over a parameter-matched MLP fallback by 6.82, 4.31, and 3.03 percentage points at thresholds of 0.70, 0.80, and 0.90. At the full-system level, Adaptive KetGPT-QTL reaches 80.9% accuracy and 0.807 F1-score, outperforming the adaptive classical baseline. A separate compact-circuit ablation identifies KetGPT #160 as a stronger fixed-head candidate, reaching 81.9% accuracy with only 10 quantum parameters and 9 gates. These results suggest that architecture-searched quantum heads are most useful as targeted fallback branches for uncertain inputs rather than uniform replacements for classical classifiers.
- Abstract(参考訳): 量子伝達学習(QTL)は古典的分類器を固定変分量子ヘッドに置き換えることによってしばしば評価されるが、これは重要な疑問を隠蔽する:量子分岐は実際にいつ役に立つのか?
QSTARは、高信頼の古典的予測を保持し、低信頼のサンプルのみをフォールバックブランチにルーティングする選択的なQTLフレームワークである。
Fashion-MNIST上のResNet18バックボーンを用いて、手動で設計したQTLヘッド、KetGPTで設計された量子ヘッド、パラメータマッチングされた古典ベースラインを、共通のデータ分割と最適化スケジュール下で比較する。
標準的なQTLヘッドは57.0%の精度で到達し、メインフィルタースイープの最強のKetGPTヘッドは78.5%の精度で0.785F1スコアに達した。
最も強い固定古典ヘッドは81.6%高いままであるが、選択的ルーティングにより量子分岐はより明確な役割を果たす。
低信頼サンプルでは、KetGPT #180はパラメータマッチングMLPのフォールバックの精度を0.70、0.80、0.90の閾値で6.82、4.31、3.03ポイント向上させる。
フルシステムレベルでは、Adaptive KetGPT-QTLは80.9%の精度と0.807 F1スコアに達し、適応的な古典的ベースラインを上回っている。
別個のコンパクト回路アブレーションでは、KetGPT #160が強い固定ヘッド候補であり、81.9%の精度で10個の量子パラメータと9個のゲートしか持たない。
これらの結果は、古典的分類器の均一な置換よりも、不確実な入力に対して、アーキテクチャ探索された量子ヘッドがターゲットとなるフォールバック分岐として最も有用であることを示唆している。
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