Inspired by the success of classical neural networks, there has been tremendous effort to develop classical effective neural networks into quantum concept. In this paper, a novel hybrid quantum-classical neural network with deep residual learning (Res-HQCNN) is proposed. We firstly analysis how to connect residual block structure with a quantum neural network, and give the corresponding training algorithm. At the same time, the advantages and disadvantages of transforming deep residual learning into quantum concept are provided. As a result, the model can be trained in an end-to-end fashion, analogue to the backpropagation in classical neural networks. To explore the effectiveness of Res-HQCNN , we perform extensive experiments for quantum data with or without noisy on classical computer. The experimental results show the Res-HQCNN performs better to learn an unknown unitary transformation and has stronger robustness for noisy data, when compared to state of the arts. Moreover, the possible methods of combining residual learning with quantum neural networks are also discussed.


翻译:在古典神经网络的成功激励下,我们作出了巨大的努力,将古典有效的神经网络发展成量子概念。在本文中,提出了一个新的混合量子-古典神经网络,具有深层残余学习(Res-HQCNN)的建议。我们首先分析如何将残余区块结构与量子神经网络连接起来,并给出相应的培训算法。与此同时,提供了将深层残余学习转化为量子概念的利弊。因此,可以对模型进行端至端式的培训,将模型与古典神经网络的后向再适应模拟。为了探索Res-HQN的有效性,我们用古典计算机进行量子数据的广泛实验,无论是否如此。实验结果显示,Res-HQN更好地学习未知的单一转变,在与艺术状态相比,对扰动数据具有更强的活力。此外,还讨论了将残余学习与量子神经网络相结合的可能方法。

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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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