Hybrid Quantum Neural Network (QNN) classifiers produce logits as expectation values of quantum measurement operators. For standard Pauli measurements, these outputs are intrinsically bounded to the interval [-1,1]. When such bounded logits are used directly with the cross-entropy loss applied to softmax-normalized logits for multi-class classification, the loss function operates in a regime of weak sensitivity to logit differences. As a consequence, parameter gradients are suppressed, leading to unstable optimization in variational quantum classifiers (VQCs). In this work, we identify this effect as measurement-induced logit contraction, a previously uncharacterized source of trainability degradation in hybrid QNNs. To address this limitation, we introduce a learnable scaling parameter, termed Quantum Measurement Temperature (QMT), which rescales quantum measurement outputs prior to the loss. Unlike post-hoc calibration, QMT acts during training and compensates for the physically imposed bounds on quantum measurement outputs. This rescaling increases gradient magnitude and variance, thereby improving loss sensitivity. The proposed mechanism is architecture-agnostic and does not modify the quantum ansatz, circuit depth, or measurement operators. Experiments on fluorescence microscopy images and a six-class variant of Fashion MNIST demonstrate that QMT consistently enhances logit separation, strengthens gradients, stabilizes training across random initializations, and improves classification accuracy, relative to unscaled measurement readouts. These results demonstrate that QMT enables stable and reliable training of hybrid QNNs for practical applications.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【Nature.Mac.Intel】基于DNA调控电路的分子卷积神经网络
专知会员服务
11+阅读 · 2022年8月7日
【MIT深度学习课程】深度序列建模,Deep Sequence Modeling
专知会员服务
78+阅读 · 2020年2月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
基础 | GRU神经网络
黑龙江大学自然语言处理实验室
27+阅读 · 2018年3月5日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
边缘计算的军事应用
专知会员服务
5+阅读 · 8月9日
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
8+阅读 · 8月8日
《多域冲突比较支持模型》60页
专知会员服务
13+阅读 · 8月7日
相关VIP内容
【Nature.Mac.Intel】基于DNA调控电路的分子卷积神经网络
专知会员服务
11+阅读 · 2022年8月7日
【MIT深度学习课程】深度序列建模,Deep Sequence Modeling
专知会员服务
78+阅读 · 2020年2月3日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员