Finding optimal measurement operators is crucial for the performance of quantum reservoir computers (QRCs), since they employ a fixed quantum feature map. We formulate the training of both stateless (quantum extreme learning machines, QELMs) and stateful (memory dependent) QRCs in the framework of kernel ridge regression. This approach renders an optimal measurement operator that minimizes prediction error for a given reservoir and training dataset. For large qubit numbers, this method is more efficient than the conventional training of QRCs. We discuss efficiency and practical implementation strategies, including Pauli basis decomposition and operator diagonalization, to adapt the optimal observable to hardware constraints. Numerical experiments on image classification and time series prediction tasks demonstrate the effectiveness of this approach, which can also be applied to other quantum ML models.


翻译:寻找最优测量算子对于量子储备计算机(QRCs)的性能至关重要,因为它们采用固定的量子特征映射。我们将无状态(量子极限学习机,QELMs)和有状态(依赖记忆)QRCs的训练问题在核岭回归框架下进行形式化。该方法可得到一个针对给定储备系统和训练数据集最小化预测误差的最优测量算子。对于大量量子比特的情况,此方法比传统的QRC训练更高效。我们讨论了效率与实用实现策略,包括泡利基分解和算子对角化,以使最优可观测量适应硬件约束。在图像分类和时间序列预测任务上的数值实验验证了该方法的有效性,该方法也可应用于其他量子机器学习模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

CVPR 2022 将于2022年 6 月 21-24 日在美国的新奥尔良举行。CVPR是IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition的缩写,即IEEE国际计算机视觉与模式识别会议。该会议是由IEEE举办的计算机视觉和模式识别领域的顶级会议,会议的主要内容是计算机视觉与模式识别技术。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
《基于量子计算的问题优化》最新40页报告
专知会员服务
11+阅读 · 2月20日
量子增强计算机视觉:超越经典算法
专知会员服务
20+阅读 · 2025年10月9日
《量子算法及应用》美空军AFRL32页技术报告
专知会员服务
39+阅读 · 2023年1月3日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年9月12日
机器学习中的最优化算法总结
人工智能前沿讲习班
22+阅读 · 2019年3月22日
【深度学习】深度学习的核心:掌握训练数据的方法
产业智能官
12+阅读 · 2018年1月14日
干货|掌握机器学习数学基础之优化[1](重点知识)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月19日
从浅层模型到深度模型:概览机器学习优化算法
机器之心
27+阅读 · 2017年7月9日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2017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
3+阅读 · 2015年12月31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
2+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
Arxiv
0+阅读 · 2月13日
Arxiv
0+阅读 · 2月5日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
16+阅读 · 2017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
3+阅读 · 2015年12月31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
2+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