量子物理
[提交于 2025年4月1日
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标题: CopyQNN:量子神经网络提取攻击下的可变量子噪声
标题: CopyQNN: Quantum Neural Network Extraction Attack under Varying Quantum Noise
摘要: 量子神经网络(QNNs)在多个领域展现了重要的价值,经过良好训练的QNNs通常作为关键知识产权通过基于云的QNN即服务(QNNaaS)平台部署。 近期的研究考察了使用经典和新兴量子策略的QNN模型提取攻击。 这些攻击涉及对手向QNNaaS平台查询以获取用于训练本地替代QNNs的标记数据,这些替代QNNs可以复制云端模型的功能。 然而,现有的方法大多忽略了存在于噪声中间规模量子(NISQ)计算机中的可变量子噪声的影响,这限制了它们在实际环境中的有效性。 为了解决这一局限性,我们提出了CopyQNN框架,该框架采用三步数据清洗方法,根据数据的噪声敏感性消除噪声数据。 随后,在量子域内整合对比学习和迁移学习,使得利用有限但清洗过的查询数据集高效训练替代QNN成为可能。 在NISQ计算机上的实验结果显示,CopyQNN的实际实现显著优于最先进的QNN提取攻击,所有任务的平均性能提升达8.73%,同时将所需的查询次数减少了90倍,硬件开销仅略有增加。
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