Квантовые модели IonQ: анализ сложных спутниковых снимков с превосходством над классикой

Специалисты компании IonQ испытали новую квантовую генеративную модель на радарных спутниковых снимках. При анализе сложных данных она продемонстрировала лучшие результаты по сравнению с двумя традиционными методами, хотя при более типичных условиях это преимущество снижалось.

Для экспериментов использовали квантовую модель QCBM и данные от спутников Capella Space, а вычисления выполнялись на процессорах IonQ Forte. Исследования проводились на снимках авиабазы Мирамар в Сан-Диего и данных извержения вулкана на острове Реюньон.

Квантовый подход оказался полезным при анализе изображений с неравномерной статистикой пикселей. Обычно для решения этой проблемы требуется предварительная обработка, которая может лишить изображение мелких деталей. В модели QCBM недостающая статистика генерировалась, что дало преимущество в сложных сценариях.

На данных авиабазы квантовая модель показала F1-score 0,32, в то время как классические методы достигли лишь 0,16 и 0,24. На идеальном симуляторе результат увеличился до 0,41. Однако после предобработки результаты всех методов почти сравнялись. На данных вулкана все подходы достигли максимума около 0,66.

Авторы не утверждают о всеобщем превосходстве квантового метода. Он показал наибольшую ценность в специфичных случаях, на изображениях с разреженной статистикой. В дополнительных испытаниях модель была успешно перенесена на другую часть авиабазы без переобучения, хотя результаты были названы предварительными.

IonQ планирует дальнейшие эксперименты с квантовыми моделями для мониторинга инфраструктуры и природных бедствий. В сентябре компания объявила о размещении 256-кубитной системы в NVIDIA Accelerated Quantum Research Center для изучения гибридных квантово-классических систем.