来历:光明网\n 【科技前沿】\n 光明日报北京12月3日电(记者邓晖)跟着开展量子核算和人工智能成为世界各国的重要战略,两者交汇而生的量子人工智能更是开展
来历:光明网\n 【科技前沿】\n 光明日报北京12月3日电(记者邓晖)跟着开展量子核算和人工智能成为世界各国的重要战略,两者交汇而生的量子人工智能更是开展迅速。但由于神经网络简单遭到对立扰动的影响,量子人工智能技术的安全性成为研讨热门。\n 近来,清华大学穿插信息研讨院邓东灵研讨组与浙江大学物理学院王浩华、宋超研讨组等协作,在超导体系中初次试验完成了量子对立机器学习。相关效果“经过可编程超导量子比特完成量子对立学习的试验演示”以封面论文方式宣布在《天然·核算科学》,并获得了该期刊的专栏谈论。\n 对立机器学习的前期研讨能够追溯到垃圾邮件过滤问题,触及垃圾邮件的发送方与反抗方之间的博弈。一般来说,当用户的邮箱地址被外界得知后,一些歹意方或许为了商业利益向这个邮箱发送广告邮件、电脑病毒等。为了抵挡这种行为,人们开发了邮件过滤器来区别正常邮件与歹意邮件并对后者加以阻挠。而歹意邮件的发送者为了躲过邮件过滤器的检测,便会采纳一系列的手法,如修正歹意邮件中的特征词汇、添加正常词汇等。\n 跟着深度学习的开展,深度学习模型在人脸辨认、自动驾驶、医疗确诊等范畴得到了广泛的使用。但是,人们发现深度学习模型相同也存在着被对立样本进犯的要挟。\n “比方,在一辆自动驾驶轿车上,假如前方的一个泊车告示牌被贴上一层精心设计的对立扰动薄膜,被轿车的辨认程序判别为常速行进,便或许引发安全事故。在机器学习辅佐医疗确诊中,假如核磁共振的图片被歹意添加了细小扰动,也或许引发医疗事故。”研讨人员表明,假如这类进犯没有得到解决并且被歹意使用,或许导致严峻的安全隐患。\n 最近两年,量子对立机器学习的概念被提出并遭到了广泛重视。但是,在当时中等规划带噪声量子设备上演示量子学习模型面对对立进犯的脆弱性和防护手法还面对许多应战。\n 本研讨中,研讨团队用10个可编程超导量子比特阵列进行量子对立学习的初次试验演示。在这项工作中,经过优化器材制作和操控工艺,他们将这些量子比特的均匀寿命提高到150微秒,一起单量子比特门和双量子比特门均匀保真度别离大于99.94%和99.4%。这使其能够成功地完成具有不同结构的大规划量子分类器,量子线路深度到达60,并且可练习的变分参数数量超越250。\n 团队采用了核磁共振等图画作为练习数据。经过练习,这些分类器能够在这些数据集上完成当时量子分类器所能到达的最先进的功能,测验准确率高达99%。进一步的试验证明,经过对立练习,量子分类器反抗搅扰的才能将增强,对相同进犯战略发生的对立扰动完成免疫。\n 团队成员表明,他们的成果不只提醒了量子学习体系在对立场景中的脆弱性,并且证明了防护战略在实践中应对对立进犯的有效性,从而为完成可信赖的量子人工智能做出了重要的试验测验。