中文

量子电路视觉:量子代码生成的视觉AI智能体成本感知评估

量子物理 2026-07-11 v1 人工智能

摘要

AI智能体能否视觉理解量子电路图并生成经过验证的可执行代码——成本如何?我们提出了Quantum Circuit Vision,一个用于多模态AI智能体在量子电路视觉理解上的成本感知评估框架。我们构建了一个包含13个类别(11--1010量子比特)的132电路基准,并附带可执行的Amazon Braket代码和酉保真度验证。我们评估了三个不同能力-成本层级的Claude系列前沿模型,进行了n=5n=5次重复试验,发现中档模型(Sonnet 4.6,1.30×1.30\times积分)在成本-精度前沿上提供了最有利的平衡:在核心子集上达到91%的通过率,而每次调用的成本仅为最强模型(Opus 4.6)的18%,后者的精度优势在统计上不显著(配对tt检验:p=0.083p=0.083)。逻辑回归证实,电路深度——而非量子比特数量——是失败的主要预测因子(p<0.001p<0.001)。思维链提示未显示出统计学显著效应(所有p>0.18p>0.18n=5n=5),这表明对于结构耦合图,视觉模式识别比显式推理策略更重要。我们提出了一种级联路由策略(廉价→昂贵模型),以单模型成本的38%实现了84%的准确率,表明模型路由作为成本杠杆优于提示工程。我们在Hugging Face Hub上发布了QCV-Dataset(132个电路,5种模态,1,931个文件)作为开放评估基础设施,并附带结构化元数据以支持可发现性、互操作性和负责任的AI文档,所有评估代码、成本日志和验证脚本均在GitHub上提供,以确保完全可复现性。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.10057,
  title  = {Quantum Circuit Vision: Cost-Aware Evaluation of Visual AI Agents for Quantum Code Generation},
  author = {Dongping Liu and Aoyu Zhang and Luyao Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.10057},
  year   = {2026}
}