Quantum generative classification with mixed states
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Classification can be performed using either a discriminative or a generative learning approach. Discriminative learning consists of constructing the conditional probability of the outputs given the inputs, while generative learning consists of constructing the joint probability density of the inputs and outputs. Although most classical and quantum methods are discriminative, there are some advantages of the generative learning approach. For instance, it can be applied to unsupervised learning, statistical inference, uncertainty estimation, and synthetic data generation. In this article, we present a quantum generative multiclass classification strategy, called quantum generative classification (QGC). This model uses a variational quantum algorithm to estimate the joint probability density function of features and labels of a data set by means of a mixed quantum state. We also introduce a quantum map called quantum-enhanced Fourier features, which leverages quantum superposition to prepare high-dimensional data samples in quantum hardware using a small number of qubits. We show that the QGC algorithm can be viewed as a Gaussian mixture that reproduces a kernel Hilbert space of the training data. In addition, we developed a hybrid quantum–classical neural network that shows that it is possible to perform generative classification on high-dimensional data sets. The method was tested on various low- and high-dimensional data sets including the 10-class MNIST and Fashion-MNIST data sets, illustrating that the generative classification strategy is competitive against other previous quantum models.
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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 | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».