양자 4상 프레임 — 의사결정 규칙화 실측 + 셀코어 배치·e진법 효율 분석
개요
사용자 가설 검증: "스테빌라이저에 4상균형3진 의사결정을 적용 — 결과는 양자 원리와 같지만 실제는 다중 의사결정 구조의 규칙화 — 더 규칙적·빠르고 예측 가능한 도구". 구현·실측 결과 가설이 정량적으로 성립 (libs/양자프레임.한선). 추가로 패킷 낭비·27방사형 배치·e진법(radix economy) 분석.1. 4상 프레임 레이어 (구현 완료 — 검증 8종 통과)
불변식: 진상태 = 프레임 P(X^fx·Z^fz) · |테이블로 상태⟩. 4상 섀도[q] ∈ {티=|1⟩확정, 타=|0⟩확정, 옴=중첩/얽힘} + 음=범위밖(이관).의사결정 라우팅 실측 (n=2000):
| 연산 | 기존(테이블로) | 4상 규칙 경로 | 배율 | |
|---|---|---|---|---|
| 파울리 X/Y/Z | 11.4ms/개 O(2n) | 프레임 0.015ms O(1) | 760× | |
| CX 제어=타(\ | 0⟩) | 43.3ms/개 O(2n) | 항등 규칙 0.017ms O(1) | 2,546× |
| CX 제어=티(\ | 1⟩) | 43.3ms | X(타겟) 프레임 O(1) | ~2,500× |
| 확정 큐비트 측정 | ~33ms O(n²) | 섀도 즉답 0.0046ms O(1) | ~7,000× | |
| 삼지창판정(옴→연구) | (붕괴 필요) | 35ms/회 무붕괴 승격 | 상태보존 신기능 | |
| H/S/CX(옴 제어) | 정확 테이블로 | 동일 + 프레임 켤레화 | 1× (정확성 담보) |
기대효과 종합(Amdahl): 전체 배율 = 1/(옴비율 + 확정비율/10³). 워크로드별:
- QEC(표면코드)식 회로(리셋·파울리 오류·신드롬 측정 반복): 확정/파울리 비중 50~80% → 2~5× 전체, 반복 샷 샘플링은 10²~10³× (Stim의 프레임 샘플링 1kHz와 같은 원리 — 우리는 4상 인식론으로 일반화)
- 순수 얽힘 생성(GHZ 빌드): 옴 100% → 1× (정직)
- 예측가능성: 삼지창판정으로 회로 실행 전/중 결정론 여부를 무붕괴 조회 — 기존 시뮬레이터에 없는 도구.
2. 패킷 낭비 실측과 팩킹 한계
- 현 낭비: 테이블로 1비트 = 배열 슬롯 1개 = 큐브 1개(27트릿) + VM 오버헤드 → RSS 실측 34바이트/비트 = 정보 대비 ~99.6% 낭비.
- VM 실측 함정:
비트배타/비트곱은 대형값에서 깨짐,왼시프트는 트릿시프트(×3),삼진덧셈은 자리올림 덧셈(트릿단위 아님) → 한선씨 레벨 팩킹 프리미티브 부재. 팩킹은 C네이티브 opcode 몫. - 팩킹 시나리오(분석):
- 파울리 4상 인코딩: I,X,Z,Y = 정확히 4상 1자리(U,T,A,O 대응) — 파울리 1개 = 2트릿(현재 2큐브=54트릿) → 큐브당 13파울리 = 26×. "파울리 문자열=4상 문자열" 구조 일치는 설계 언어로서도 자연스러움.
3. 27방사형 셀코어 + 삼지창 배치 (설계)
- 팩킹 후 n=2000 행 = 75큐브 → 방사셀 3계층(27³=19,683슬롯)이 테이블로 전체(4001행)를 커버. 주소 = 균형3진 자릿수 → O(1) 방사 라우팅(kbig 인덱스할당 원칙과 동일).
- 삼지창로직 = 삼지창판정(티/타/옴 3갈래 + 음 이관) — 구현 완료. 게이트 디스패치도 동일 3갈래(확정타→스킵/확정티→프레임/옴→정확연산)로 재귀 적용됨.
4. 크라우니진법(e진법) 부피 효율 — 정직한 정량
Radix economy E(b)=b/ln b (값 N 저장 부피 = 자릿수×상태수):| 진법 | E(b) | 비고 |
|---|---|---|
| 2진 | 2.885 | |
| e진(2.71828) | 2.718 | 이론 최적 |
| 3진 | 2.731 | 정수 진법 중 최적 |
| 4진 | 2.885 |
- 결론: 효율 이득의 실체는 진법(0.5~5.6%)이 아니라 ①4상 규칙 라우팅(10²~10³×, 실측) ②팩킹(26~286×, C네이티브 필요) ③네이티브 opcode(10²~10³×, 추정). 순서대로 먹을 것.
파일·학습
libs/양자프레임.한선(4상 프레임+삼지창) — intent양자_4상프레임_삼지창판정_레이어DB 3곳- 검증/벤치: scratchpad 양자프레임검증.한선 · 지식셀 #20483
- 다음: C네이티브 팩킹 opcode(행XOR·행합) + 큐트리트(Z₃) 트랙 + game/quantum 서비스화