Hybrid quantum neural networks (QNNs) pass features from a classical backbone into a variational quantum circuit, and many studies log a scalar called the effective dimension as a sign of capacity or model quality. The effective dimension is usually defined as the participation ratio (PR) of the quantum Fisher information matrix (QFIM), but studies in practice log a PR of cheap parameter sensitivities instead, and the meaning of that scalar is rarely tested. We show that the logged scalar equals the PR of Pauli-Z output sensitivities, that each sensitivity is at most n times its QFIM diagonal entry on n qubits, and that a PR of the QFIM diagonal overstates the full-matrix PR by an exact factor set by the off-diagonal mass. We then test the scalar on CIFAR-10 and EuroSAT with four frozen backbones, one of them a random projection, over 4 to 16 qubits, 1 to 4 layers, three entangling patterns, and three seeds. At a fixed circuit, CIFAR-10 accuracy spans 23.14% to 86.44% while the scalar stays between 6.63 and 9.13, and its correlation with accuracy changes sign across seeds in 7 of the 14 configurations. Depth raises the share of active parameters from 0.39 to 0.91, near a ceiling we derive, and initial gradient variance falls by a factor of 34.5 from 4 to 16 qubits. Removing entanglement raises accuracy by 5.3 to 8.2 points at the same parameter count. The effective dimension therefore describes circuit geometry rather than model quality, so capacity, trainability, and accuracy each need their own diagnostic.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

图神经网络入门(三)GAT图注意力网络
图与推荐
10+阅读 · 2020年5月14日
【GNN】MPNN:消息传递神经网络
深度学习自然语言处理
17+阅读 · 2020年4月11日
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
Network Embedding 指南
专知
22+阅读 · 2018年8月13日
H-Nets:让CNN的旋转等变性更加稳定
论智
12+阅读 · 2018年4月18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
基于注意力机制的图卷积网络
科技创新与创业
74+阅读 · 2017年11月8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
10+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 · 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
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
10+阅读 · 2020年2月15日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
18+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
7+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
10+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
8+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
5+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
相关资讯
图神经网络入门(三)GAT图注意力网络
图与推荐
10+阅读 · 2020年5月14日
【GNN】MPNN:消息传递神经网络
深度学习自然语言处理
17+阅读 · 2020年4月11日
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
Network Embedding 指南
专知
22+阅读 · 2018年8月13日
H-Nets:让CNN的旋转等变性更加稳定
论智
12+阅读 · 2018年4月18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
基于注意力机制的图卷积网络
科技创新与创业
74+阅读 · 2017年11月8日
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
10+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 · 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
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