في دراسة جديدة، تم تسليط الضوء على تقنية التشفير القائم على اللقطات (Shot-Based Quantum Encoding) كمبدأ مبتكر لحل مشاكل تحميل البيانات التي تعيق استخدام تقنيات التعلم الآلي الكمومي في الوقت الحالي. تعتبر مشكلات تحميل البيانات واحدة من أبرز التحديات التي تواجه الباحثين في هذا المجال، ودائمًا ما تشكل عقبة أمام الاستفادة الكاملة من قدرات الحوسبة الكمومية.

تشير الأبحاث أن الطرق التقليدية الموجودة مثل تشفير الزاوية (angle encoding) والتشفير السعوي (amplitude encoding) تعاني من مشاكل تتعلق بعدم استغلال السعة الكبيرة لمجالات هيلبرت الكمومية، أو تتطلب عمق دوائر يتجاوز الحدود المتاحة للموارد الحالية.

ولإيجاد حل لهذه الإشكالية، قدم الباحثون تقنية التشفير القائم على اللقطات. تعتمد هذه التقنية على توزيع الموارد الطبيعية المتاحة في الأجهزة الكمومية، والتي تمثل في عدد اللقطات (shots)، وفقًا لتوزيع كلاسيكي يعتمد على البيانات عبر حالات كمومية متعددة. مما يجعل من الممكن إنتاج تمثيل مختلط (mixed-state representation) له خاصية التوقعات الخطية.

تستخدم تقنية التشفير القائم على اللقطات بنية تعادل الصورة متعددة الطبقات (multilayer perceptron) التي تتحقق من خلال دوائر كمومية، وتم وصف بروتوكول تنفيذ متوافق مع الأجهزة الكمومية.

وفيما يتعلق بالأداء، أظهرت التجارب على ثلاثة مجموعات بيانات للصور، مع عشر إعدادات مستقلة لكل نموذج، أن تقنية التشفير القائم على اللقطات حققت دقة اختبار وصلات إلى 89.1% على مجموعة بيانات Semeion، مما يقلل الخطأ بنسبة 5.3% مقارنة بالتشفير السعوي. وفي مجموعة بيانات Fashion MNIST، تخطت دقة النموذج التشفير السعوي بمعدل 2.0%، وحقق 90.25% على مجموعة بيانات MNIST، متجاوزة التشفير السعوي بـ 2.1 نقطة مئوية.