Anzaetek Quantum — 오늘 실제로 출시된 것들

현재 시점의 Anzaetek Quantum 스택을 그대로 정리합니다. 이 글은 의도적으로 범위를 좁혔습니다 — 앞으로 올 것이 아니라 지금 출시된 것만 나열합니다. 이 페이지에 없는 기능은 빌드에도 없습니다.

두 개의 레이어

스택은 두 층으로 구성됩니다. 오픈소스 런타임 (omega-functions) 과 그 위에 올라가는 비공개 툴킷 (Quantum) 입니다.

런타임 — 오픈소스, Apache-2.0. github.com/Anzaetek/omega-functions-public. 오늘 공개. 실행 계층 — 네 개의 시뮬레이션 백엔드, PQC 인증 서버, C FFI, WASM 샌드박스, CLI.

Quantum 툴킷 — 비공개. 회로 계층 — 기호 매개변수와 어노테이션이 있는 IR, 최적화 패스, 형식 변환기, QML 스택, 오류정정 코드, Lean 4 / Rocq 로의 스펙 추출 파이프라인. 오픈 런타임으로 컴파일됩니다.

회로 언어

Quantum 툴킷의 AST 는 Pauli, Clifford, T, 회전, 컨트롤드, 포토닉 계열에 걸쳐 30 개 이상의 게이트 타입을 다룹니다. 매개변수는 기호 (ParamExpr : 심볼, Pi, 이항 연산, 함수 호출) 일 수 있으며 이것이 변분 알고리즘을 특수 케이스 없이 구동하는 핵심입니다. 어노테이션 — Assert, Prove, Ensures, Requires, Invariant, ResourceBound — 이 회로 지점에 정확성 주장을 붙여 Lean / Rocq 변환기가 무엇을 증명해야 하는지 알려줍니다.

Rust 내 인라인 구축을 위한 circuit! proc-macro 가 있습니다.

circuit!(bell, 2, 2 => { h 0; cx 0,1; measure_all; })

파이프 · 텐서곱 조합 연산자 (>>, |, repeat, inverse) 로 부품에서 큰 회로를 조립합니다.

최적화 — 13 개 패스

항등 제거, 인접 게이트 상쇄, 수반쌍 상쇄 (QFT >> IQFT 를 0 게이트로 축약), 회전 병합, 교환 기반 재정렬, 게이트 분해, T-merge, Clifford 테이블 기반 FastTMerge, arXiv:2407.08695 의 F₂ 가우스 소거 커널 탐색이 포함된 PhasePolyDedup, BBMerge, InternalHOpt, Clifford+T 파이프라인, 선택적 Tket2 통합. 추정이 아니라 quantum-core 에 실제로 출시되어 있으며 각 패스에 단위 테스트가 붙어 있습니다.

형식 변환기 — 8 개 포맷

OpenQASM 2.0, OPTICQASM 1.0, JSON, .qc, omega-IR (런타임으로 직접 전달), C ABI FFI, Lean 4, Rocq/Coq. Lean 4 와 Rocq 변환은 회로와 어노테이션을 프로버가 검증하는 정리 진술로 바꿉니다.

QML

quantum-qml 은 중간 회로 투영 측정과 리셋을 지원하는 상태벡터 시뮬레이터, tch-rs 를 통해 PyTorch 와 통합되는 QuantumLayer, tch 오토그래드를 통해 흐르는 파라미터-시프트 그래디언트, 그래디언트가 없는 경우를 위한 순수 Rust CMA-ES 최적화기, arXiv:2505.05249 를 구현한 대리 (surrogate) 트레이너로 구성됩니다.

오늘 출시된 회로 빌더는 표준 (Bell, GHZ, QFT, QPE), Trotter 스텝 (1 차 · 2 차, H₂, Ising, Heisenberg), 광학 메시 (Clements, MZI), QSVT 및 LCU 블록 인코딩, QML 인코딩 레이어 (각도, IQP, 하드웨어 효율) 를 커버합니다.

오류정정

반복 코드 [[n,1,n]], Steane [[7,1,3]], 표면 코드 [[d²,1,d]] 와 논리 회로를 인코딩된 회로로 올리는 add_error_correction 변환. 표면 코드 신드롬을 위한 MWPM 디코더가 있습니다.

알고리즘 예제

컴파일되고 실행되며 예제 디렉토리와 테스트 행렬의 일부입니다.

• Shor — 15, 21, 35 인수분해. 1 카운팅-큐빗 반고전 변종. Shor-DLP (이산 로그). p = 97 에서의 구조적 EC 점 덧셈 회로 및 secp256k1 크기 소수 (256–521 비트) 에서의 표면-코드 물리 자원 추정.
• QFT / QPE — 표준과 반복 (Kitaev 의 1-ancilla 변종), 강건 위상 추정 예제.
• HHL — 스텁이 아닌 풀 선형 시스템 해법 예제.
• Grover — 2/3 큐비트 검색과 상태벡터 검증.
• 블록 인코딩과 LCU — 대각 블록 인코딩과 LCU 데모.
• 양자 보행, Deutsch–Jozsa, Bernstein–Vazirani, Simon, swap test, 순간이동, 초밀착 부호화.
• QAOA — 파라미터 시프트 그래디언트 디센트 + CMA-ES 변종이 있는 MaxCut 예제. 오픈 런타임의 샌드박스에서 실행되는 WASM 게스트로 출시.
• VQE — 기준 에너지의 H₂ 바닥상태 예제, WASM 게스트로도 제공.

Aria DSL 과 자원 추정

Aria 는 다양한 매개변수로 인스턴스화할 수 있는 회로 템플릿을 기술하는 표면 DSL 입니다. quantum_core::ast::aria 의 파서는 템플릿의 AriaProgram 을 생성하고, AriaProgram::instantiate(name, ¶ms) 는 템플릿을 구체적인 Circuit 으로 내려 보냅니다 — 루프 언롤, 오라클 인라인, 기호 매개변수 배열 해소. 다섯 개의 예제 .aria 파일이 모두 파싱 → 인스턴스화 라운드트립을 통과합니다.

quantum_core::resource 모듈은 논리 ResourceEstimate 카운트와 표면 코드 PhysicalEstimate 외삽, 그리고 오라클 구현만 다른 알고리즘 변종 비교를 위한 오라클 스케치 레이어를 제공합니다.

Lean 4 로의 스펙 추출

quantum spec extract --aria --all --out