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QNN-VRCS:面向车路协同系统的量子神经网络

量子物理 2025-01-24 v2

摘要

城市交通系统日益增加的复杂性(因交通拥堵、多样的交通方式以及通勤偏好的变化等因素而加剧)要求开发更复杂的分析框架。传统计算方法通常难以处理实时传感器网络生成的海量数据集,且普遍缺乏实现精确交通预测和高效系统优化所需的精度。本研究整合量子计算技术以增强车路协同系统。通过利用量子算法,特别是 UUUU^{\dagger} 和变分 UUUU^{\dagger},结合量子图像编码方法(如 Flexible Representation of Quantum Images (FRQI) 和 Novel Enhanced Quantum Representation (NEQR)),我们提出了一种优化的量子神经网络。该 QNN 对其纠缠层结构和训练时长进行了调整,以更好地处理交通数据处理的复杂性。在两个交通数据集上的实证评估表明,我们的模型实现了 97.42% 和 84.08% 的优异分类准确率,并在各种噪声条件下展现出显著的鲁棒性。本研究突出了量子增强的 6G 解决方案在简化复杂交通系统方面的潜力,强调了量子技术在推动智能交通解决方案中的关键作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.12705,
  title  = {QNN-VRCS: A Quantum Neural Network for Vehicle Road Cooperation Systems},
  author = {Nouhaila Innan and Bikash K. Behera and Saif Al-Kuwari and Ahmed Farouk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.12705},
  year   = {2025}
}