Photonic quantum computing is a promising platform for scalable quantum machine learning, but designing effective hybrid architectures remains challenging under hardware and optimization constraints. Existing approaches rely on manually tuned architectures that fail to account for the collaboration between classical preprocessing, phase encoding, and photonic circuit structure, limiting both accuracy and hardware compatibility. In this paper, we propose a neural architecture search framework for hybrid photonic quantum-classical models that combines genetic algorithm-based search with learnable quantum phase encoding to systematically explore the joint design space of classical and quantum components. Our framework encodes 19 hyperparameters across six gene groups and evolves a population of hybrid architectures using group-based crossover, per-gene mutation, and elitism, evaluating each candidate on a short training budget before full retraining of the best found design. We evaluate our framework on two image classification benchmarks, Digits and MNIST, achieving final validation accuracies of 99.44% and 98.78%, respectively, with first-principles execution time estimates on the Quandela Ascella photonic QPU projecting single-image inference at ~67 ms (Digits) and ~149 ms (MNIST). Our quantum contribution analysis further shows that the photonic layer extracts non-redundant features orthogonal to the classical pathway, providing a measurable accuracy advantage over classical-only baselines. Our results demonstrate that automated architecture search is both practical and impactful for hybrid photonic systems, opening the way for systematic design space exploration of quantum AI on photonic devices.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

设计是对现有状的一种重新认识和打破重组的过程,设计让一切变得更美。
基于深度学习的图像融合方法综述
专知会员服务
58+阅读 · 2023年1月25日
计算成像前沿进展
专知会员服务
31+阅读 · 2022年6月29日
【浙江大学】计算摄影学 (Computational Photography)课程
专知会员服务
29+阅读 · 2020年12月26日
专家报告 | 融合数据先验知识的智能图像增强
中国图象图形学报
16+阅读 · 2020年5月25日
专家报告|深度学习+图像多模态融合
中国图象图形学报
12+阅读 · 2019年10月23日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
新型相机DVS/Event-based camera的发展及应用
计算机视觉life
16+阅读 · 2019年3月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
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
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
VIP会员
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
7+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
13+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
8+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
《美陆军野战手册(2026年):特种部队》
专知会员服务
9+阅读 · 8月31日
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
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
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