크라우니 양자계산기 멀티트랙 — 완성 보고 (2026-07-04)

사용자 지시(오푸스): ①셀코어→양자추론기 마킹자동화 ②버퍼백드 스테빌라이저 ③8000큐비트 재테스트 ④진짜 양자사고 스테빌라이저 계산기(신규,현재유지) ⑤20큐비트 풀스테이트벡터 양자계산기 대용제품 ⑥10k~100k 특수목적 검토.

③ 8000큐비트 재테스트 ✅ (동작 확인 — 이전 OOM=일시적)

• GHZ-8000: 동일=1(전 큐비트 얽힘 정확) · 게이트 26.9s · 측정 336ms · RSS 213MB.
• 결론: 8000큐비트 스테빌라이저 동작 확정. 이전 "OOM"은 주변 메모리 일시 고갈(inactive 6GB는 회수가능인데 free만 보고 오판). GHZ는 O(n³)라 27s(최악, 최대얽힘) — 경량회로(삼지창 O(1)·확정컨트롤 O(1))는 빠름.

① 셀코어 룰엔진 → 양자추론기 마킹 자동화 ✅

• libs/양자룰추론.한선: 셀코어 룰 조건매칭(슬롯·연산자·기대값) → 매칭 셀 인덱스를 진폭증폭 마킹배열로 자동 변환 → O(√N) 지식탐색.
• 검증: 1024셀, 룰(슬롯값≥1019)→5매칭, 8샷 진폭증폭 측정 8/8 적중(전부 룰매칭 자리 1019~1023).
• by-ref 배열채움 한선 함정 회피: 진폭증폭측정()(단일 인덱스 직접반환) 샘플링 사용. 학습 셀코어룰_양자마킹자동화.

④ 진짜 양자사고 스테빌라이저 계산기 ✅ (신규 — 현 스테빌라이저 유지)

• libs/양자계산기클리포드.한선 + /api/quantum/calc-stab: 현 스테빌라이저(4상 삼지창 의사결정)는 그대로 두고, 위에 "양자 계산기" 판독 레이어 신규.
• 4상 프레이밍 아니라 진짜 양자 현상으로 표시: 붕괴없는 중첩판정(삼지창 옴=P0.5 중첩)·얽힘 조인트상관. 클리포드(H/X/Y/Z/S/CX)·최대 2000큐비트.
• 라이브 검증: 벨(양자비트 중첩+00/11 상관) · GHZ-200 82ms 중첩수 200(2^200 상태벡터 불가한 규모를 판독). 학습 양자계산기_클리포드대규모.

⑤ 20큐비트 풀스테이트벡터 양자계산기 대용제품 ✅

libs/양자계산기.한선 + /api/quantum/calc: n≤20 정확 복소진폭(2^20=16MB), 범용 게이트셋(H/X/Y/Z/S/S†/T/T†/CX/CZ/CCX/위상). 시판 상태벡터 시뮬레이터 대용.

진짜 양자 판독: 정확 마진확률(붕괴없음)·중첩/확정 분류·조인트샘플. 라이브 검증:

HTH 간섭 P(1)=146447ppm=sin²(π/8)(고전이면 0.5 — 진짜 간섭) · 벨 마진0.5+00/11 · HT⁴H=X P(1)=1000000(범용 T 정확) · GHZ-3 마진0.5+000/111.

학습 양자계산기_풀스테이트벡터20q.

계산기 2종 = 상보 제품군 (진짜 양자 사고방식)

제품	엔진	규모	판독	용도
/api/quantum/calc	상태벡터	≤20q 범용(T포함)	정확 진폭·간섭·확률	정밀 양자 알고리즘·교육
/api/quantum/calc-stab	스테빌라이저	≤2000q 클리포드	중첩판정·얽힘상관	대규모 얽힘·QEC·그래프상태

② 버퍼-백드 스테빌라이저 (밀집 팩킹) — 설계 확정 + 구현 스코프

문제: 현 QXC/QZC = cube-per-word(청크 4095워드/청크, 워드당 Cube). 8000=213MB 실측. 100k=~33GB(불가). 설계(밀집): 테이블로(2n×2n 심플렉틱 이진행렬 + 위상 2n)를 byte 버퍼(BUF_NEW 390~)에 비트팩.

• 메모리 = 2n×2n/8 바이트: 8000=32MB · 10,000=50MB · 100,000=5GB(현 대비 6.7×↓).
• 게이트 op = 열-워드 XOR(이미 v5 비트슬라이스 흔적 crownyc.c:1868 "O(행/64)"), 버퍼 워드 단위.

구현 스코프(정직): 신규 C 옵코드(밀집 버퍼 테이블로 init/H/S/CX/측정)로 재작성 = 대형 VM 변경. 19+ 서비스가 의존하는 컴파일러라 회귀 게이트(스모크 15/15·라이브 벨/SV/calc) 선행 + 전용 세션 필요 — 예산 말미에 강행 금지(근본해결 원칙). 8000이 이미 213MB로 동작하므로 즉시 필요성은 낮고, 10k+ 목표 시 착수.

⑥ 10k~100k 큐비트 특수목적 양자계산기 — 검토 결론

핵심: 범용 아님, 특수목적(구조 제약)이 현실 경로.

• 메모리: 밀집 버퍼(②) 필수. 10k=50MB(이 박스 가능) · 100k=5GB(대용량 머신). 현 cube-per-word로는 10k=~330MB·100k 불가.
• 시간: 게이트 O(n²/64) 최악. O(1) 라우팅 지배 회로만 대규모 실용: 파울리 프레임·확정컨트롤 CX·삼지창판정=O(1). GHZ(최대얽힘)=O(n³) 비실용. 무작위 클리포드=O(n²·게이트) 대규모 느림.
• 특수목적 실용 타깃(구조상 O(1)/비트슬라이스 지배):

1. QEC 신드롬 샘플러(opcode 909 기존): 비트슬라이스 64샷/워드, 2270만샷/s 실측 — 표면코드 d 확장으로 10k+ 물리큐비트 디코더 입력. 가장 유망. 2. 그래프상태/클러스터상태: 국소 CZ(인접)=희소, 대규모 MBQC 자원상태. 3. 스테빌라이저 코드(반복부호·컬러코드): 신드롬 추출 반복. 4. 매직상태 증류 카운팅·안정자 얽힘 엔트로피.

• 비타깃: 범용(T게이트)은 상태벡터 한계(≤~28q)라 10k 불가 — MPS(저얽힘 n≤2000, χ제한)가 상한.
• 결론(4상): 10k 특수목적=티(②밀집팩킹 후 QEC/그래프상태로 즉시). 100k=옴(대용량머신+O(1)지배회로 한정). 범용 10k=타(물리적 불가, 특수구조로 우회).

산출·파일

• 신규 엔진: libs/{양자룰추론, 양자계산기, 양자계산기클리포드}.한선 (+게임 배치·toau)
• 라우트: /api/quantum/{calc(상태벡터), calc-stab(스테빌라이저)} — game/src/routes/quantum.js
• 학습 3건 · 8000 실측 · docs 본문. 발견오류: :9775 고아 프로세스 2회 정리(launchd 밖 구코드).
• 다음(스코프): ② 밀집 버퍼 C옵코드(전용 세션·회귀게이트) → ⑥ QEC 10k 특수목적.

② 버퍼-백드 스테빌라이저 — ✅ 완료 (기존 밀집엔진 발견·검증·배선, 2026-07-04→07)

• 핵심 발견: 밀집 uint64 네이티브 테이블로가 이미 존재(qn5, opcode 914~917, libs/양자스테빌라이저5.한선) — Cube 변환 제로, ②가 목표한 밀집 저장 그 자체. (v6 전치 932~934도 존재.)
• 검증 실측: GHZ-8000 게이트 631ms(v4 26857ms 대비 42×↑)·측정 28ms·RSS 37MB(v4 213MB 대비 5.7×↓)·동일=1. GHZ-10000 883ms·55MB·동일=1 → 10k 큐비트 편안히 달성(⑥ 목표).
• 밀집 계산기 배선: libs/양자계산기밀집.한선(v5 백드) + /api/quantum/calc-stab 재배선(클램프 2000→12000). 게이트를 byte 버퍼(버퍼바이트 850/851, 5바이트/게이트)에 저장 → 1023 배열캡 회피. 라이브: 벨 15ms · GHZ-5000 990ms(2^5000 상태벡터 절대불가).
• 안전(회귀0): crownyc.c 무변경(v5 기존 옵코드 재사용) → 스모크 15/15 유지. 기존 /run 스테빌라이저·/calc 상태벡터 무영향(사용자 "지금꺼 그대로 두기" 준수).
• 학습: 양자계산기_밀집v5_버퍼게이트. ② 즉시 필요성 낮다던 판단 수정 — 이미 있어 즉시 완료.

결론 갱신 (⑥ 재판정)

• 10,000 큐비트 티(달성): 밀집 v5로 883ms/55MB, calc-stab 라이브 12000까지. 특수목적(QEC·그래프상태)은 그 위에서.
• 100,000 옴→가시권: 밀집 100k=5GB(대용량 머신) + O(1)지배 회로. v6 전치(게이트 ~64×)로 시간도 개선 여지.

특수목적 양자계산기 — 그래프상태/클러스터상태 (2026-07-07)

• libs/양자그래프상태.한선 + /api/quantum/graph: 임의 그래프 → |G⟩=∏CZ·H^⊗n|0⟩ (밀집 v5 백드, ≤12000노드). CZ=H(b)CX H(b) 분해.
• 검증: 2노드=스테빌라이저 +XZ/+ZX · 삼각형K₃=+XZZ/+ZXZ/+ZZX(X_i∏_{j~i}Z_j 정확) · 1D클러스터5000노드 19MB · 2D격자 클러스터 100노드(MBQC 범용자원) 17ms 라이브.
• 의미: 클러스터상태=측정기반 양자계산(MBQC)의 범용 자원. 2^n 상태벡터 불가한 규모의 자원상태를 밀집 스테빌라이저로 계산·검증. 간선은 byte버퍼(4바이트/간선, 1023캡 회피).
• v6 전치(양자스테빌라이저6): GHZ-10000 게이트 111ms(v5 883ms 대비 8×↑)이나 RSS 261MB(v5 55MB) — 속도↔메모리 트레이드. v5=메모리(100k=5GB경로), v6=속도.
• 학습 양자그래프상태_클러스터MBQC. 다음 특수목적: QEC 신드롬(opcode 909 기존) 라우트화·표면코드 논리오류율.

양자계산기 제품군 (최종)

라우트	엔진	규모	특성
/api/quantum/calc	상태벡터	≤20q 범용T	정확 복소진폭·간섭
/api/quantum/calc-stab	밀집 스테빌라이저 v5	≤12000q 클리포드	중첩·얽힘 판독
/api/quantum/graph	그래프상태(v5)	≤12000노드	클러스터상태 MBQC 자원
/api/quantum/run(기존)	스테빌라이저 v4	(유지)	측정샘플

QEC 트랙 (2026-07-07) — 그래프상태 신규 + QEC 독립검증

• 그래프상태/클러스터상태 계산기 신규(위 절): /api/quantum/graph 라이브 — MBQC 범용자원, 2D격자 클러스터·스테빌라이저 검증.
• QEC 라우트는 기 존재(다른 세션): /api/quantum/qec(스트레스), /api/quantum/qec-sweep(거리 스윕 논리오류율). 중복 추가 금지 → 라우트 미배선.
• 양자QEC.한선 독립 검증(libs, 학습): 반복부호 비트플립 신드롬을 밀집 v5로 추출, 거리↑ 논리오류율 억제 실증 — p=0.1에서 d3=3.2%·d5=0.90%·d7=0.15%(이항이론 2.8%/0.86%/0.27% 일치). 기존 qec-sweep 결과 물리검증 + 재사용 가능 엔진.
• 발견: /qec·/qec-sweep가 이미 있어 TOAU_QEC 중복선언 크래시 → 즉시 되돌림(신규파일만, 라이브 기존 라우트 무접촉).

MBQC 실행기 + 100k 큐비트 (2026-07-07)

MBQC 측정기반 양자계산 ✅ (/api/quantum/mbqc)

• libs/양자MBQC.한선(밀집 v5): 클러스터상태 자원 + 파울리측정 시퀀스로 논리 계산. 클리포드 MBQC(X측정=H후측정)는 스테빌라이저 유지 → 결정론 실행.
• 1D 클러스터 와이어 텔레포테이션: q0=논리입력, 내부 X측정 (L-1)회 → 논리에 H^(L-1). 출력 기저 = (L-1)짝수→Z, 홀수→X (핵심 버그였음 — 처음 X고정으로 50% 랜덤).
• 검증: L=2~5·입력0/1 전부 홀수측정 패리티 정정 후 100% 결정론 복원(match_odd_ppm=1000000). 라이브 확인. = MBQC 항등 논리연산 성립(자원상태 위 측정만으로 계산).
• 학습 양자MBQC_클러스터와이어텔레포트.

100,000 큐비트 v5 ✅ (메모리 지연할당 발견)

• GHZ-8000/10000 확장 실측: init 58ms · 11게이트 39ms · 얽힘동일=1 · 원거리큐비트(99999) 무관 · RSS 135MB.
• 핵심 발견: 가상 테이블로 ~5GB지만 미접촉 페이지 비상주(calloc zero page) → 국소/희소 회로는 RSS 135MB로 100k 동작. 밀집(전 큐비트 접촉) 회로만 5GB 접근.
• 결론: 100k 큐비트=티(달성, 국소/희소 회로). O(n²) 게이트라 대규모 GHZ는 비실용이나, MBQC/그래프상태/QEC(국소 게이트)는 100k급 가능. 100k GHZ 등 조밀회로는 O(n³)+5GB로 대용량 머신 필요.

양자 제품군 (최종 갱신)

라우트	규모	특성
/calc 상태벡터	≤20q 범용T	정확 진폭·간섭
/calc-stab 밀집v5	≤12000q	중첩·얽힘
/graph 그래프상태	≤12000노드	클러스터 MBQC 자원
/mbqc	≤4000 와이어	측정기반 계산(텔레포테이션)
/qec·/qec-sweep(기존)	반복부호	논리오류 억제
v5 엔진	~100k(국소)	135MB 지연할당

범용 MBQC (비클리포드·적응측정) ✅ (2026-07-07, /api/quantum/mbqc-u)

• libs/양자MBQC범용.한선(상태벡터 백드, ≤20q): 클리포드 MBQC를 넘어 X-Y평면 임의각도 θ 측정으로 연속 회전.
• 각도-θ 측정 = 위상(-θ)·H·Z측정. 2큐 클러스터 와이어에 걸면 논리에 Rz(θ)+H. 적응 부산물 X^{s0} 피드포워드 정정.
• 검증(라이브 θ스윕): 정정후 P(1)=sin²(θ/2) 이론 정확 일치 — 0°=0·45°=146447(sin²π/8=T게이트급 비클리포드)·90°=500000·135°=853553·180°=1000000.
• 의미: 스테빌라이저(클리포드)로 불가능한 임의 단일큐비트 회전을 측정만으로 구현 = 범용 MBQC. θ=π/4 비클리포드 확인. 학습 양자MBQC범용_비클리포드회전.

qgraph MBQC 인터랙티브 패널 (2026-07-07)

• /qgraph 페이지에 MBQC 실행 UI 추가: ①범용 회전 각도 θ 슬라이더(0~180°) → /api/quantum/mbqc-u 라이브, 출력 P(1)=sin²(θ/2) 이론대조(θ=45°=146447 비클리포드 ✓). ②클러스터 와이어 텔레포테이션 버튼 → /api/quantum/mbqc, 입력0/1 부산물정정후 충실도 100% 표시.
• 그래프 SVG 시각화(격자 프리셋 2D/1D/링/완전) + MBQC 측정 패널 = 자원상태 준비→측정계산 전 과정 사용자 노출. 정적서빙(재기동 불필요).
• 범용성 명시: 임의회전(mbqc-u)+CZ얽힘(그래프 간선) = 범용 게이트셋.

"셋 다" 3연타 (2026-07-07) — 2 완료 + 1 정직 보류

③ 그래프상태 ↔ 표면코드 QEC 연결 ✅

• qgraph "표면코드 격자(거리 d)" 프리셋 신규: d×d 데이터 + (d-1)² 플라켓 안실라(각 4-데이터 연결) 그래프상태 = QEC 안정자 코드 자원상태.
• 검증: d=4 → 25노드(데이터16+안실라9)·36간선·전체 중첩 25, /graph 라이브. 안실라 측정=신드롬(기존 /qec-sweep 거리별 논리오류 억제와 연결). 그래프상태↔QEC 직접 연결 실증.

① 일반 측정패턴 실행 인프라 (부분)

• 그래프 준비(H전체+간선CZ) + 파울리측정 시퀀스 인프라 확보(mbqc 항등와이어·mbqc-u 임의회전 검증). 완전 범용 실행기 라우트는 미배선(현 프리미티브로 충분).

② MBQC CNOT — 정직 보류 (허위 배선 안함)

• 6큐 사다리 클러스터(c_in0-1-c_out2, t_in3-4-t_out5, 수직CZ 1,4, 내부 X측정, 출력 Z측정) 시도.
• 결과: 4입력×200샷 원시레코드 → 16×16 XOR 정정 전수탐색 = CNOT 정정 없음(출력 50% 랜덤). 올바른 그래프/입출력 기저(입력 X기저·적응 다중비트 부산물) 필요 — 미완이라 라우트 배선 안함, 실험파일 삭제.
• 단 범용성은 이미 확립: {mbqc-u 임의 단일큐비트 회전(비클리포드 검증) + CZ 그래프간선(얽힘)} = 범용 게이트셋. 명시적 CNOT 클러스터 구성만 후속 과제.