論文の概要: TT-net: Quantum Inspired Tensor Network Denoising in Conditional GANs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.19789v1
- Date: Thu, 20 Aug 2026 08:34:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-21 20:28:51.496878
- Title: TT-net: Quantum Inspired Tensor Network Denoising in Conditional GANs
- Title(参考訳): TT-net:条件付きGANにおける量子インスパイアされたテンソルネットワーク
- Abstract要約: 本稿では,チャネルごとのSVD復調ブロックを2カットテンソル-トレイン分解に置き換えるTT-Netを提案する。
我々の原稿は、ディープラーニングアプリケーションのための実用的な実世界の特徴フィルタとして量子インスピレーションツールをどのように利用できるかを示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Developed as a workhorse for classical simulations of quantum algorithms and quantum many-body systems, Tensor Network methods have entered the scientific mainstream in quantum physics. Among various types of tensor networks, Tensor Trains (commonly know as Matrix Product States in the quantum computing community) have already found applications in machine learning. These methods often rely on a powerful linear algebra tool called the Singular Value Decomposition (SVD). Several conditional GAN architectures for image denoising incorporate SVD as a single-cut decomposition step applied to generator feature maps. In this work we introduce TT-Net, which replaces the per-channel SVD denoising block with a two-cut tensor-train decomposition capable of accessing cross-channel information directly, a capability absent from contemporary alternatives. In a controlled comparison differing only in this decomposition mechanism, TT-Net outperforms SVD-Net on PSNR and SSIM across all three noise types tested (Gaussian, motion blur, and salt-and-pepper), supporting the hypothesis that cross-channel access improves denoising quality. Training-dynamics analysis further shows that TT-Net's adversarial loss term consistently saturates to a stagnant state across all three noise types, more so than SVD-Net's, while reconstruction quality continues to improve regardless, raising an open question about the adversarial component's contribution that this work identifies but does not resolve. Furthermore, for Gaussian noise our method outperforms both the EigenGAN and the state of the art Pix2pix method which does not assume any linear algebra decompositions and does not retain any linear algebra information. Our manuscript shows how quantum inspired tools can be used as practical real world feature filters for deep learning applications.
- Abstract(参考訳): 量子アルゴリズムと量子多体系の古典的なシミュレーションのためのワークホースとして開発されたテンソルネットワーク法は、量子物理学の科学的な主流となった。
様々なタイプのテンソルネットワークの中で、テンソルトレイン(一般に量子コンピューティングコミュニティでマトリックス製品ステートとして知られている)は、すでに機械学習に応用されている。
これらの手法は、しばしば Singular Value Decomposition (SVD) と呼ばれる強力な線形代数ツールに依存している。
画像デノナイズのための条件付きGANアーキテクチャは、ジェネレータ特徴写像に適用された単一カット分解ステップとしてSVDを組み込んでいる。
本研究では,通信路ごとのSVDデノナイズブロックを,通信路間情報に直接アクセス可能な2カットテンソル-トレイン分解に置き換えるTT-Netを提案する。
この分解機構でのみ異なる制御比較では、TT-Netは、試験された3種類のノイズタイプ(ガウス、モーションボケ、ソルト・アンド・ペッパー)全てにおいて、PSNRとSSIMのSVD-Netよりも優れており、クロスチャネルアクセスがノイズ発生を改善するという仮説を支持している。
トレーニング力学解析により、TT-Netの敵対的損失項は、SVD-Netよりも、全ての3つのノイズタイプで定常的な定常状態に飽和する一方、再構成品質は改善され続けており、この研究が特定するが解決しない敵成分の寄与に関するオープンな疑問が提起されている。
さらにガウス雑音に対しては、この手法は線形代数分解を仮定せず、線形代数情報を保持しないEigenGANと最先端Pix2pix法の両方より優れている。
我々の原稿は、ディープラーニングアプリケーションのための実用的な実世界の特徴フィルタとして量子インスピレーションツールをどのように利用できるかを示している。
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