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QuKAN:基于量子电路 Born 机器的量子 Kolmogorov Arnold 网络

量子物理 2025-06-30 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

Kolmogorov Arnold 网络(KANs)基于 Kolmogorov Arnold 表示定理(KAR),在以更少神经元表达复杂函数方面展现了巨大的潜力。这通过在边缘而非节点上实现可学习参数来实现,与传统网络(如多层感知器,MLP)形成鲜明对比。然而,KANs 在量子机器学习中的潜力尚未得到充分探索。本文提出了使用量子电路 Born 机器(QCBM)实现这些 KAN 架构的 hybrid 和完全量子形式。我们采用预训练的残差函数来调整 KAN 传输,从而利用参数化量子电路的表示能力。在 hybrid 模型中,我们将经典 KAN 组件与量子子程序相结合,而在完全量子版本中,将整个残差函数架构转化为量子模型。我们展示了 proposed Quantum KAN(QuKAN)架构的可行性、可解释性和性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.22340,
  title  = {QuKAN: A Quantum Circuit Born Machine approach to Quantum Kolmogorov Arnold Networks},
  author = {Yannick Werner and Akash Malemath and Mengxi Liu and Vitor Fortes Rey and Nikolaos Palaiodimopoulos and Paul Lukowicz and Maximilian Kiefer-Emmanouilidis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.22340},
  year   = {2025}
}