thumb|296x296px|Kvanttikoneoppimisen neljä pääluokkaa. Lyhenteen ensimmäinen kirjain kertoo algoritmin tyypin (C = klassinen, Q = kvantti) ja toinen kirjain datan tyypin (C = klassinen, Q = kvantti).
Kvanttikoneoppiminen () on tutkimusala, joka yhdistää kvanttilaskennan ja koneoppimisen menetelmät. Sen tavoitteena on hyödyntää kvanttitietokoneiden erityispiirteitä, kuten superpositiota ja lomittumista, koneoppimisalgoritmien tehostamiseen ja uusien oppimismenetelmien kehittämiseen.
Yleisimmin kvanttikoneoppimisella tarkoitetaan kvanttitehostettua koneoppimista, jossa kvanttialgoritmeja käytetään klassisen datan analysointiin. Tavoitteena on parantaa laskentanopeutta ja resurssien käyttöä verrattuna perinteisiin menetelmiin. Tässä käytetään usein hybridimalleja, joissa klassinen prosessointi yhdistyy kvanttiprosessointiin siten, että laskennallisesti vaativat osatehtävät siirretään kvanttitietokoneelle. Nämä ohjelmat voivat olla luonteeltaan monimutkaisempia ja toteutua nopeammin kvanttitietokoneella.
Kvanttikoneoppiminen voidaan luokitella neljään päätyyppiin sen mukaan, millaista laskentaa ja dataa käytetään: CC (Classical–Classical): perinteinen koneoppiminen klassisella datalla CQ (Classical–Quantum): klassinen koneoppiminen kvanttidatalla QC (Quantum–Classical): kvanttialgoritmit klassisen datan analysointiin QQ (Quantum–Quantum): kvanttialgoritmit kvanttidatan analysointiin.
Lisäksi kvanttialgoritmeja voidaan käyttää kvanttitilojen analysointiin klassisen datan sijasta.
Termiä kvanttikoneoppiminen käytetään myös viittaamaan tilanteisiin, joissa klassisia koneoppimismenetelmiä sovelletaan kvanttikokeista kerättyyn dataan. Esimerkiksi faasimuutosten tunnistaminen tai uusien kvanttikokeiden suunnittelu voidaan toteuttaa koneoppimisen avulla.
Kvanttikoneoppiminen on myös teoreettinen tutkimusala, jossa selvitetään rakenteellisia ja matemaattisia yhtäläisyyksiä oppimisjärjestelmien, kuten neuroverkkojen, ja kvanttifysiikan välillä. Kvanttifysiikan menetelmiä voidaan soveltaa klassiseen syväoppimiseen ja päinvastoin. Tähän liittyy myös kvanttioppimisteoria, joka tutkii koneoppimisen periaatteita kvantti-informaation näkökulmasta. Tutkijoiden mielenkiinto kohdistuu abstraktimpiin käsityksiin oppimisteorian suhteesta kvantti-informaatioon.
Lähteet
Kirjallisuutta Oppikirjoja
Luokka:Koneoppiminen Luokka:Kvantti-informaatiotiede Luokka:Tietojenkäsittelyteoria