Variational autoencoders (VAEs) learn compact latent representations of complex data, but their generative capacity is fundamentally constrained by the choice of prior distribution over the latent space. Energy-based priors offer a principled way to move beyond factorized assumptions and capture structured interactions among latent variables, yet training such priors at scale requires accurate and efficient sampling from intractable distributions. Here we present Boltzmann-machine--prior VAEs (BM-VAEs) trained using quantum annealing--based sampling in three distinct operational modes within a single generative system. During training, diabatic quantum annealing (DQA) provides unbiased Boltzmann samples for gradient estimation of the energy-based prior; for unconditional generation, slower quantum annealing (QA) concentrates samples near low-energy minima; for conditional generation, bias fields are added to direct sampling toward attribute-specific regions of the energy landscape (c-QA). Using up to 2000 qubits on a D-Wave Advantage2 processor, we demonstrate stable and efficient training across multiple datasets, with faster convergence and lower reconstruction loss than a Gaussian-prior VAE. The learned Boltzmann prior enables unconditional generation by sampling directly from the energy-based latent distribution, a capability that plain autoencoders lack, and conditional generation through latent biasing that leverages the learned pairwise interactions.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

赛尔笔记 | 条件变分自编码器(CVAE)
AINLP
28+阅读 · 2019年11月8日
变分自编码器VAE:一步到位的聚类方案
PaperWeekly
25+阅读 · 2018年9月18日
再谈变分自编码器VAE:从贝叶斯观点出发
PaperWeekly
13+阅读 · 2018年4月2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
3+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
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
17+阅读 · 2022年1月11日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
6+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
5+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
相关基金
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
3+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
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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