量子画像認識エンジンの内部

手書きの数字、ひらがな文字、衣類の画像という三つの異なる入力データセットが、主要な特徴を保持しながらPCA(主成分分析)で簡素化。単一の光子がランダムな光回路(プレ回路)に注入され、複雑な量子状態が生成。簡素化されたデータはこの状態にエンコードされ、その後、二つ目の干渉計を通過して量子リザバーを形成する。光子の検出によりボソンサンプリング確率分布が得られ、元の画像データと組み合わせて、シンプルな訓練可能な線形分類器に投入、予測が行われる。

シミュレーションシステムでは、画像データ(ここでは手書きの数字、ひらがな文字、衣類)は主成分分析(PCA)と呼ばれるプロセスで簡素化され、重要な特徴を保持しつつ情報量を削減される。このデータは複雑な光子状態にエンコードされ、量子リザバーで処理される。量子リザバー内での光子の干渉により、画像認識に利用できる豊富な複雑なパターンが生成される。

このシステムは最終ステップでのみトレーニングが必要で、単純な線形分類器を使用するため、正確な画像認識に効率的かつ効果的なアプローチとなっている。

日付:
2025年5月28日
出典:
櫻井、他(2025年)
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