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신경망을 위한 양자 방법 및 의료 영상 분류에의 적용

조나스 랜드맨1,2, 나탄시 마투르1,3, 윤 이보나 리4, 마틴 스트람4, 스칸데르 카즈달리1, 아누팜프라카시1, 요르다니스 케레니디스1,2

1QC Ware, Palo Alto, 미국 및 파리, 프랑스
2IRIF, CNRS - 프랑스 파리 대학교
3인도 기술 연구소 Roorkee, 인도
4F. 호프만 라로슈 AG

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추상

양자 기계 학습 기술은 기계 학습 응용 프로그램에서 잠재적으로 성능을 향상시키는 방법으로 제안되었습니다.
이 논문에서는 신경망을 위한 두 가지 새로운 양자 방법을 소개합니다. 첫 번째는 직교 행렬 곱셈을 구현하기 위한 빌딩 블록으로 양자 피라미드 회로를 기반으로 하는 양자 직교 신경망입니다. 우리는 이러한 직교 신경망을 훈련하는 효율적인 방법을 제공합니다. 새로운 알고리즘은 클래식 하드웨어와 양자 하드웨어 모두에 대해 자세히 설명되어 있으며, 둘 다 이전에 알려진 훈련 알고리즘보다 점근적으로 더 잘 확장되는 것으로 입증되었습니다.
두 번째 방법은 양자 지원 신경망으로, 양자 컴퓨터를 사용하여 고전 신경망의 추론 및 훈련을 위한 내적 추정을 수행합니다.
그런 다음 실제 양자 하드웨어와 시뮬레이터 모두에서 다양한 양자 방법을 고전 방법과 비교하는 최신 양자 하드웨어를 사용하여 의료 이미지 분류 작업에 적용되는 광범위한 실험을 제시합니다. 우리의 결과는 양자 및 기존 신경망이 비슷한 수준의 정확도를 생성하여 더 나은 양자 하드웨어의 출현을 고려할 때 양자 방법이 시각적 작업을 해결하는 데 유용할 수 있다는 약속을 뒷받침합니다.

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