Různé způsoby spouštění programů v Q#
Azure Quantum nabízí různé možnosti vývoje pro psaní a spouštění kvantových programů. Každé prostředí používá sadu opensourcových nástrojů sady Quantum Development Kit (QDK), která zahrnuje programovací jazyk Q#. Další informace najdete v tématu Úvod do jazyka Q#.
V tomto článku se dozvíte o rozdílech mezi jednotlivými možnostmi a o tom, jak si vybrat ten správný pro vaše potřeby.
Možnosti pro spouštění programů v Q#
Azure Quantum je k dispozici prostřednictvím tří vývojových prostředí:
- Web Azure Quantum: Pomocí Copilotu můžete psát, spouštět a vysvětlit kód Q# v prohlížeči. Nevyžaduje se instalace ani účet Azure.
- Azure Portal: Správa předplatného Azure a pracovního prostoru Azure Quantum, kde můžete psát a spouštět programy v Q# a Pythonu v poznámkových blocích Jupyter Notebook. Nevyžaduje se žádná instalace.
- Visual Studio Code: Psaní, spouštění a ladění kvantového kódu v místním prostředí pomocí jazyka Q# jako samostatného programu nebo pythonu. Vyžaduje se instalace.
Možnost, kterou zvolíte pro spouštění programů v jazyce Q#, závisí na prostředí pro psaní kódu, kvantové znalosti a cíle. Vzhledem k tomu, že každá možnost má různé funkce a funkce, obvykle je používáte společně, například psaní programů Q# s rozšířením QDK ve VS Code při správě kvantového pracovního prostoru na webu Azure Portal. Další informace najdete v následující tabulce:
| Web Azure Quantum | portál Azure | Visual Studio Code | |
|---|---|---|---|
| Integrovaná podpora jazyka Q# | ✔ | ✔ | ✔ * |
| Přístup K QPU | ✔ | ✔ | ✔ ** |
| Poznámkové bloky Jupyter | ✔ | ✔ | |
| Estimátor prostředků | ✔ | ✔ | |
| Podpora Pythonu | ✔ | ✔ | |
| Podpora cirq a Qiskitu | ✔ | ✔ | |
| Integrovaný hybridní | ✔ | ||
| Místní nastavení | ✔ | ||
| Vytvoření kvantového pracovního prostoru | ✔ |
* VS Code poskytuje bohatou podporu Q#, jako je CodeLens, IntelliSense a ladění.
** Přístup QPU ve VS Code vyžaduje předplatné Azure.
Web Azure Quantum
Na webu Azure Quantum můžete spouštět programy Q# v online editoru kódu – nevyžaduje se instalace ani účet Azure. Napište vlastní kód Q#, prozkoumejte předdefinované ukázky Q# nebo vyzývejte příkaz Copilot k kódu za vás.
Web Azure Quantum také obsahuje blogy, články a videa od kvantových odborníků a nadšenců. Kvantové katy prohlubují vaše znalosti pomocí kurzů s vlastním tempem o základech kvantových výpočtů a jazyka Q#.
Další informace najdete v tématu Prozkoumání copilotu v Azure Quantum.
Je pro mě web Azure Quantum správný?
Web Azure Quantum umožňuje spouštět programy v jazyce Q# v prohlížeči a přistupovat k různým výukovým prostředkům. Pokud jste kvantový nadšenec, který se chce naučit tím, že ho děláte, je pro vás web Azure Quantum.
Následující tabulka ukazuje, co můžete a nemůžete na webu Azure Quantum dělat:
| Můžete provádět následující akce: | Nemůžete: | Potřebujete: |
|---|---|---|
|
|
|
portál Azure
Azure Portal je hlavním rozhraním platformy cloud computingu Microsoft Azure. Na portálu můžete vytvořit pracovní prostor Azure Quantum pro spouštění kvantových programů, odesílat je poskytovatelům kvantového hardwaru a ukládat výsledky do účtu úložiště Azure Quantum. Můžete také spravovat svá předplatná, aktivitu, využití kreditů, kvóty a řízení přístupu.
Tip
Když vytvoříte pracovní prostor Azure Quantum, automaticky získáte bezplatné kredity Azure Quantum v USD 500 pro každého poskytovatele kvantového hardwaru. Kredity Azure Quantum můžete použít k odeslání prvních kvantových programů do skutečného kvantového hardwaru.
Kvantové pracovní prostory zahrnují poznámkové bloky Azure Quantum, které jsou webové poznámkové bloky Jupyter na webu Azure Portal. Pomocí poznámkových bloků Azure můžete vytvářet, nahrávat, ukládat a spouštět programy V# a Pythonu na kvantových simulátorech nebo hardwaru. Z kvantového pracovního prostoru můžete pomocí ukázkových poznámkových bloků začít s kvantovým programováním.
Pomocí estimátoru prostředků Azure Quantum v poznámkových blocích Azure můžete také odhadnout fyzické prostředky potřebné ke spuštění programů Qiskit a QIR. Další informace najdete v tématu Spuštění estimátoru prostředků na webu Azure Portal.
Je pro mě portál Azure Portal správný?
Na webu Azure Portal můžete skupině uživatelů, jako jsou členové týmu nebo studenti, udělit přístup k vašemu kvantovému pracovnímu prostoru. Pokud chcete spravovat svá předplatná, kontrolovat faktury nebo přidávat kvantové poskytovatele, je pro vás Azure Portal.
Následující tabulka ukazuje, co můžete a nemůžete na webu Azure Portal dělat:
| Můžete provádět následující akce: | Nemůžete: | Potřebujete: |
|---|---|---|
|
|
|
Visual Studio Code
Visual Studio Code je bezplatný opensourcový editor kódu od Microsoftu. S rozšířením QDK pro VS Code můžete vytvářet programy v Q#, načítat integrované ukázky Q# a používat funkce, jako je zasílání chyb, zvýrazňování syntaxe, ladění, vizualizace diagramu okruhů, CodeLens a IntelliSense – to vše ve vašem místním vývojovém prostředí.
Pomocí estimátoru prostředků Azure Quantum můžete také odhadnout fyzické prostředky potřebné ke spouštění programů Q# na kvantových počítačích. Estimátor prostředků je součástí sady QDK, takže k jeho použití nepotřebujete předplatné Azure. Další informace najdete v tématu Spuštění nástroje pro posouzení prostředků v nástroji Visual Studio Code.
K používání sady QDK ve VS Code nepotřebujete účet Azure. Pokud ale máte účet Azure, můžete se z VS Code připojit ke svému pracovnímu prostoru Azure Quantum a spustit programy Q# na kvantových počítačích a simulátorech vybraných poskytovatelů.
Pokud chcete začít, přečtěte si téma Nastavení sady Quantum Development Kit.
Poznámka:
Rozšíření QDK je k dispozici také pro VS Code pro web, které poskytuje stejné funkce připojení Azure a jazyk Q# jako desktopová verze. Nepodporuje ale Python, Qiskit ani Cirq.
Integrace Q# a Pythonu
V editoru VS Code můžete použít jazyk Q# samostatně nebo s Pythonem, který vyžaduje qsharp balíčky a azure-quantum balíčky Pythonu. Pokud chcete tyto balíčky nainstalovat, přečtěte si téma Přidání podpory pro Python a poznámkové bloky Jupyter.
Následující tabulka ukazuje, jak v editoru VS Code používat jazyk Q# s Pythonem a bez jazyka Python:
| Formát | Soubory | Popis |
|---|---|---|
| Q# | .Qs | Program Q#, který obsahuje pouze kód Q#. |
| Q# a Python | .qs a .py | Program v Pythonu je hostitelský program, který v určitém okamžiku v jeho rutině volá a používá výsledky programu Q#. Obvykle se jedná o složité projekty. |
| Jupyter Notebooks | .ipynb | Jádro Pythonu podporuje kód i textové buňky. Ve výchozím nastavení buňky kódu používají Python, ale pomocí příkazu je můžete změnit na jazyk Q# %%qsharp . To znamená, že v jednom souboru můžete mít kód Pythonu, kód Q# a vysvětlující text. Další informace najdete v tématu Příkaz %%qsharp. |
Je visual Studio Code pro mě správné?
VS Code je prostředí s bohatými funkcemi, které zahrnuje CodeLens a IntelliSense pro psaní, spouštění a ladění kvantových programů. Pokud máte zkušenosti s kódováním a chcete prozkoumat jazyk Q# podrobně, VS Code je pro vás.
Následující tabulka ukazuje, co můžete a nemůžete ve VS Code dělat:
| Můžete provádět následující akce: | Nemůžete: | Potřebujete: |
|---|---|---|
|
|
|
Studijní materiály pro Q #
Pokud se chcete naučit a prozkoumat programovací jazyk Q#, použijte následující zdroje informací:
- Studijní program Azure Quantum: Pokud vás zajímá kvantové výpočty, ale nevíte, kde začít, využijte tento studijní program. Prostřednictvím řady interaktivních modulů se dozvíte o kvantových výpočtech a o tom, jak vyvíjet kvantová řešení pomocí jazyka Q# a sady QDK.
- Kvantové katy: Naučíte se kvantový computing a programování současně pomocí těchto kurzů s vlastním tempem, z nichž každá má relevantní teorii a cvičení jazyka Q# pro testování vašich znalostí.
- Ukázky kódu v Q#: Sestavte své první kvantové řešení pomocí těchto připravených ukázek Q#. Pokrývají čtyři oblasti: kvantové algoritmy, odhad prostředků, jazykové konstrukce a poznámkové bloky Jupyter Notebook.
- Dětské hřiště QDK: Prozkoumejte běžné kvantové algoritmy napsané v jazyce Q#. Dětské hřiště je hostované ve VS Code pro web a je předem nakonfigurované s QDK, takže nemusíte nic instalovat.