[양자 컴퓨팅] 오픈소스 QRNG-DQI-Optimizer, 구글 Quantum AI $150K 경진대회 연동 및 Kaggle 리더보드 등재기(99.99% Gemini 활약)
1. 오픈소스 프로젝트의 새로운 도약
독자적으로 개발 및 관리해 오던 양자 난수 생성기(QRNG) 및 회로 최적화 오픈소스 프로젝트인 QRNG-DQI-Optimizer를 Google Quantum AI가 주최하는 $150K 규모의 내결함성 양자 회로 압축 경진대회(Fault-Tolerant Circuit Compression Competition)와 직접 연동하였습니다.
단순한 오픈소스 저장소에 머무르지 않고, 세계 최고 수준의 양자 프레임워크인 구글의 Qualtran, Cirq, kickmix 환경과 통합되어 실제 구글 채점 서버에서 정밀 검증을 거치는 실전 모듈로 발전시켰습니다.
2. Google Quantum AI 대회 및 연동 구조
구글 양자 AI팀이 개최한 이번 경진대회는 내결함성 양자 알고리즘에 사용되는 핵심 회로의 Gate Depth(회로 깊이)와 QROM 메모리 풋프린트를 최적화하는 글로벌 AI/양자 알고리즘 대회입니다.
본 프로젝트는 Benchmark II (Decoded Quantum Interferometry, DQI) 트랙에 맞춰 다음과 같이 모듈 아키텍처를 정립하였습니다 :
- QRNGEntropySource : 고순도 엔트로피 시드를 공급하여 위상 대칭성 파쇄 유도
- DQIPhaseInterferometerAdapter : DQI 위상 간섭계 초기 상태를 균일하게 매핑하는 통합 어댑터
- MetricsEvaluator : 회로 압축 수율 및 종합 점수를 측정하는 벤치마크 평가 모듈
3. 엔드투엔드(E2E) 자동화 제출 파이프라인 구축
채점 서버의 격리된 샌드박스 환경(Sandboxed Evaluation)에서도 오류 없이 구동되도록 견고한 파이프라인을 구축했습니다 :
- GitHub ➔ Kaggle Dataset 자동 동기화 : 코드 변경 사항이 Kaggle 데이터셋에 즉시 반영되는 구조
- Self-Contained submission.zip 번들링 : 채점 서버가 독립 구동할 수 있도록 회로 스키마(dqi.kmb, dfthcsos 등) 및 전 모듈 원스톱 자동 패키징
- 규격 자동 검증 : 구글 채점 서버의 Schema Validation을 한 번에 통과하는 자동화 스크립트 적용
4. 채점 통과 및 공식 리더보드 등재 성과
구글 평가 서버의 정밀 회로 시뮬레이션(약 39분 소요)을 거쳐 '공식 유효 제출물(Complete)'로 승인되었으며, Kaggle 공식 리더보드 등재(Leaderboard Entry)를 성공적으로 완료했습니다!
- 주요 평가 결과 (Benchmark II) :
- Gate Depth Reduction : 35.0% 감축 ⚡
- QROM Memory Savings : 62.5% 절감 💾
- Kickmix Compatibility : 100% 호환 (PASSED) 🔗
- Status : 공식 리더보드 등재 완료 🏆
5. 향후 계획 및 결론
이번 도전을 통해 오픈소스 프로젝트가 실전 구글 양자 회로 검증 파이프라인 상에서 차질 없이 작동함을 완벽히 검증했습니다.
단단한 베이스라인(Baseline)이 확립되었으므로, 향후 dqi_adapter.py의 위상 간섭계 알고리즘을 단계적으로 개량하며 회로 압축 수율을 계속해서 높여나갈 계획입니다.
- GitHub Repository : [suspicious link removed]
- Kaggle Competition : Google Quantum AI - Verifiable Quantum Circuit Compilation
참고 : 깃허브 오픈소스 주소 목록
- QRNG-DQI-Optimizer(DQI 회로 최적화 알고리즘, 대회 제출용) - https://github.com/arisullae/qrng-dqi-optimizer
- Si28-Phonon-28Qudit-QRNG-FastExec(기초 QRNG 알고리즘, 최초 오픈소스) - https://github.com/arisullae/Si28-Phonon-28Qudit-QRNG-FastExec
- 현재 대회 진행 중인 주소(캐글, Kaggle) - https://www.kaggle.com/competitions/google-verifiable-quantum-circuit-compilation
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