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QMLP：一种使用参数化双量子比特门的容错非线性量子 MLP 架构
尽管具有量子霸权的潜力，但最先进的量子神经网络 (QNN) 仍然受到推理精度低的困扰。首先，当前的噪声中型量子 (NISQ) 设备的错误率高达 10 −3 到 10 −2，大大降低了 QNN 的精度。其次，虽然最近提出的重新上传单元 (RUU) 在 QNN 电路中引入了一些非线性，但其背后的理论尚不完全清楚。此外，以前反复上传原始数据的 RUU 只能提供边际精度改进。第三，当前的 QNN 电路假设使用固定的两量子比特门来强制实现最大纠缠能力，使得无法针对特定任务进行纠缠调整，导致整体性能不佳。在本文中，我们提出了一种量子多层感知器 (QMLP) 架构，该架构具有容错输入嵌入、丰富的非线性和增强的变分电路设计，具有参数化的两量子比特纠缠门。与现有技术相比，QMLP 在 10 类 MNIST 数据集上的推理准确率提高了 10%，量子门数量减少了 2 倍，参数减少了 3 倍。我们的源代码可用，可在 https://github.com/chuchengc/QMLP/ 中找到。
![arXiv:2105.10162v3 [quant-ph] 2021 年 12 月 25 日](/simg/5\5856edd5a261babab8a2d40487896d68bbcc74bb.webp)
arXiv:2105.10162v3 [quant-ph] 2021 年 12 月 25 日
在量子计算中，变分量子算法 (VQA) 非常适合在从化学到金融的特定应用中寻找事物的最佳组合。使用梯度下降优化算法训练 VQA 已表现出良好的收敛性。在早期阶段，在嘈杂的中型量子 (NISQ) 设备上模拟变分量子电路会受到噪声输出的影响。就像经典的深度学习一样，它也受到消失梯度问题的影响。研究损失景观的拓扑结构，在消失梯度存在的情况下可视化这些电路的曲率信息和可训练性是一个现实的目标。在本文中，我们计算 Hessian 并可视化变分量子分类器在参数空间中不同点的损失景观。解释了变分量子分类器 (VQC) 的曲率信息并展示了损失函数的收敛性。它有助于我们更好地理解变分量子电路的行为，从而有效地解决优化问题。我们在量子计算机上通过 Hessian 研究了变分量子分类器，从一个简单的 4 位奇偶校验问题开始，深入了解 Hessian 的实际行为，然后彻底分析了 Hessian 的特征值在训练糖尿病数据集的变分量子分类器时的行为。最后，我们展示了自适应 Hessian 学习率如何影响训练变分电路时的收敛。
产品信息 NAD C 565BEE
经典系列的全新顶级型号 C 565BEE 是一款全新开发的车型。这意味着它不是现有型号的后继者，而是 NAD Classic Line CD 播放器的新款顶级型号。最先进的数字技术和高品质的模拟输出级使 C 565BEE 成为典型的 NAD Classic Line 设计的真正高端播放器。最先进的、可单独调节的数字技术 C 565BEE 采用了一种新的信号处理方法。 CD 播放的技术限制是相对较低的采样率（44.1 kHz）。因此，在 NAD C 565BEE 中，读取的 CD 信号被转换为更高的频率，即 96 或 192 kHz。更高的采样频率可以充分发挥 D/A 转换器的潜力。 NAD 在 C 565BEE 中使用了专业 Wolfson Microelectronics 公司的转换器。这些 24 位转换器已经具有 128 dB 的出色信噪比。在实施的双差分电路中，它们实现了更好的音质。为了进一步优化个性化声音，C 565BEE 配备了高品质数字滤波器，有五种不同特性可供选择。这五种设置中的每一种都会影响高频范围内的脉冲响应和频率响应，从而允许根据声音偏好改变模拟信号。一流的模拟输出级仅靠优质的组件并不能保证良好的声音再现：经过深思熟虑的电路板布局、短信号路径以及对电气和机械结构的每个细节的优化是基本要求，并使 C 565BEE 具有出色的音质。模拟信号通过精选的高质量 FET 和运算放大器，以实现最大带宽和低噪音水平。音频输出采用低阻抗设计，以排除由电缆电容引起的任何可能的干扰。数字和模拟元件的严格分离，特别是电源，也是声音细节优化的一部分。电源采用特别干净的稳压器，以避免电源影响声音。电源方面做了进一步优化，待机功耗不足1瓦。因此，C 565BEE 对节能做出了重要贡献。更多格式和连接种类除了毫不妥协的 CD 播放功能外，C 565BEE 还具有令人印象深刻的通用播放器功能。它可以播放自行刻录的 CD-R 和 CD-RW 以及广泛使用的 WMA、MP3 和 WAV 格式。此外，还可以通过正面的USB插座连接记忆棒、移动硬盘或MP3播放器。额外的数字音频设备可以通过光学数字输入访问播放器。 USB 或光纤输入的音频信号的处理与 CD 播放一样准确 - 具有采样率转换器和高品质 D/A 转换器的所有声音优势。操作简便 前面的大旋钮可以通过转动（曲目选择和跳过）和按下（播放和停止）实现非常方便、直观的操作。新型、可调光、可切换的点阵显示屏确保最佳的可读性。在这里，C 565BEE 除了显示常见的曲目编号和播放时间外，还显示 CD 文本和 MP3 元数据。 CD 播放器 C 565BEE 可让您进入真正的高端性能领域。 NAD 凭借其出色的播放性能，让音乐爱好者以全新的方式体验每张熟悉的 CD。此外，凭借其 USB 端口，它代表了高保真系统和各种现代数字媒体之间的特别高质量的接口。