Quantum machine learning has gained attention for its potential to address computational challenges. However, whether those algorithms can effectively solve practical problems and outperform their classical counterparts, especially on current quantum hardware, remains a critical question. In this work, we propose a novel quantum machine learning method, called Quantum Support Vector Data Description (QSVDD), for practical anomaly detection, which aims to achieve both parameter efficiency and superior accuracy compared to classical models. Emulation results indicate that QSVDD demonstrates favourable recognition capabilities compared to classical baselines, achieving an average accuracy of over 90% on benchmarks with significantly fewer trainable parameters. Theoretical analysis confirms that QSVDD has a comparable expressivity to classical counterparts while requiring only a fraction of the parameters. Furthermore, we demonstrate the first implementation of a quantum machine learning method for anomaly detection on a superconducting quantum processor. Specifically, we achieve an accuracy of over 80% with only 16 parameters on the device, providing initial evidence of QSVDD's practical viability in the noisy intermediate-scale quantum era and highlighting its significant reduction in parameter requirements.


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机器学习(Machine Learning)是一个研究计算学习方法的国际论坛。该杂志发表文章,报告广泛的学习方法应用于各种学习问题的实质性结果。该杂志的特色论文描述研究的问题和方法,应用研究和研究方法的问题。有关学习问题或方法的论文通过实证研究、理论分析或与心理现象的比较提供了坚实的支持。应用论文展示了如何应用学习方法来解决重要的应用问题。研究方法论文改进了机器学习的研究方法。所有的论文都以其他研究人员可以验证或复制的方式描述了支持证据。论文还详细说明了学习的组成部分,并讨论了关于知识表示和性能任务的假设。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ml/
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