A framework for demonstrating practical quantum advantage: comparing quantum against classical generative models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Generative modeling has seen a rising interest in both classical and quantum machine learning, and it represents a promising candidate to obtain a practical quantum advantage in the near term. In this study, we build over an existing framework for evaluating the generalization performance of generative models, and we establish the first quantitative comparative race towards practical quantum advantage (PQA) between classical and quantum generative models, namely Quantum Circuit Born Machines (QCBMs), Transformers (TFs), Recurrent Neural Networks (RNNs), Variational Autoencoders (VAEs), and Wasserstein Generative Adversarial Networks (WGANs). After defining four types of PQAs scenarios, we focus on what we refer to as potential PQA, aiming to compare quantum models with the best-known classical algorithms for the task at hand. We let the models race on a well-defined and application-relevant competition setting, where we illustrate and demonstrate our framework on 20 variables (qubits) generative modeling task. Our results suggest that QCBMs are more efficient in the data-limited regime than the other state-of-the-art classical generative models. Such a feature is highly desirable in a wide range of real-world applications where the available data is scarce.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,010 | 0,038 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,004 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».