Různé způsoby spouštění programů v Q#

Sada Microsoft Quantum Development Kit (QDK) nabízí dvě možnosti vývoje pro psaní a spouštění programů v Q#. Obě možnosti rozhraní s Azure Quantum, abyste mohli spouštět programy V# na simulátorech a kvantovém hardwaru od poskytovatelů Azure Quantum. Sada QDK obsahuje také několik místních simulátorů pro spouštění programů V# na vašem osobním počítači.

Možnosti vývoje a spouštění programů v Q#

Vyvíjejte programy Q# a spravujte úlohy Q#, které odešlete do Azure Quantum prostřednictvím následujících vývojových prostředí:

  • Visual Studio Code: Psaní, spouštění a ladění kódu Q# v místním prostředí a odesílání úloh do Azure Quantum s rozšířením QDK v Visual Studio Code (VS Code). Vyžaduje se instalace.
  • Jupyter Notebook: Vývoj kódu Q# a odesílání úloh do Azure Quantum v Jupyter Notebook pomocí modulu qdk.qsharp Python. Vyžaduje se instalace.
  • Azure portal: Spravujte své předplatné Azure a pracovní prostor služby Azure Quantum a získejte přístup k informacím o svých poskytovatelích kvantových služeb a odeslaných úlohách. Vyžaduje Azure účet.

Možnost, kterou zvolíte, závisí na prostředí pro psaní kódu, kvantové znalosti a cíle. Každá možnost má různé funkce, takže je můžete používat společně. Můžete například psát programy V# s rozšířením QDK ve VS Code a spravovat kvantový pracovní prostor na portálu Azure.

Visual Studio Code

VS Code je bezplatný opensourcový editor kódu z Microsoft. S rozšířením QDK pro VS Code můžete vytvářet programy q# a načítat integrované ukázky Q#. QDK ve VS Code nabízí následující místní vývojové funkce a další funkce pro programy Q# (.qs soubory):

  • Zasílání chybových zpráv
  • Zvýrazňování syntaxe
  • Odstraňování chyb
  • CodeLens
  • IntelliSense
  • Odhad prostředků kvantového počítače

Poznámka:

Rozšíření QDK také poskytuje podporu jazyka pro programy OpenQASM (.qasm soubory).

K používání sady QDK ve VS Code nepotřebujete účet Azure, ale k odesílání úloh do Azure Quantum pomocí sady QDK potřebujete účet Azure. QDK můžete použít k připojení k pracovnímu prostoru Azure Quantum z VS Code a spouštění programů Q# na kvantových počítačích a simulátorech od různých poskytovatelů Azure Quantum. Další informace naleznete v tématu Jak odesílat programy Q# pomocí editoru Visual Studio Code.

Pokud chcete začít s rozšířením QDK ve VS Code, přečtěte si téma Nastavení sady QDK.

Poznámka:

Rozšíření QDK je k dispozici také v kódu VS pro web, který poskytuje stejné funkce Azure připojení a jazyka Q# jako desktopová verze. Web ale nepodporuje programy Python, Qiskit ani Cirq.

Je rozšíření QDK ve VS Code pro mě správné?

VS Code je prostředí s bohatými funkcemi, které zahrnuje CodeLens a IntelliSense, které vám pomůže psát, spouštět a ladit kvantové programy Q# a OpenQASM. Pokud máte zkušenosti s kódováním a chcete prozkoumat jazyk Q# podrobně, je pro vás VS Code.

Následující tabulka ukazuje, co můžete a nemůžete ve VS Code dělat:

Můžete: Nemůžete: Potřebujete:
  • Spusťte programy Q# a OpenQASM.
  • Načtěte ukázky kódu.
  • Ladějte své programy.
  • Uložte si programy a výsledky.
  • Zobrazení chybových zpráv kompilátoru
  • Připojte se k pracovnímu prostoru Azure Quantum.
  • Vizualizace kvantových obvodů
  • Použijte estimátor prostředků.
  • Spravujte svá předplatná a pracovní prostory.
  • Správa kvantových úloh
  • Zvolte poskytovatele a plány kvantových výpočtů.

Jupyter Notebook

Sada QDK obsahuje bohatý qdk balíček Python, který umožňuje vyvíjet programy q# v .py Python souborech nebo Jupyter Notebook. Balíček QDK Python také podporuje další kvantové jazyky, jako jsou Qiskit, Cirq a PennyLane.

Balíček qdk Python obsahuje několik modulů, které vám pomůžou s vývojem kvantových programů a správou úloh Azure Quantum. Modul qsharp například umožňuje psát kód Q# v Jupyter Notebook a modul azure umožňuje připojit se k kvantovému pracovnímu prostoru a odesílat úlohy do Azure Quantum.

Přehled qdk funkcí balíčků a modulů Python najdete v popisu projektu QDK na webu PyPi.

Je Python a Jupyter Notebook pro mě správné?

Jupyter Notebook je vhodný pro psaní kódu v Pythonu a vizualizaci výstupu, a to vše v jednom vývojovém prostředí. Pokud dáváte přednost vývoji v Python a chcete podporovat více kvantových programovacích jazyků, pak je pro vás balíček QDK Python a Jupyter Notebook.

Následující tabulka ukazuje, co můžete a nemůžete dělat v Python a Jupyter Notebook:

Můžete: Nemůžete: Potřebujete:
  • Vyvíjejte v několika kvantových programovacích jazycích.
  • Uložte si programy a výsledky.
  • Připojte se k pracovnímu prostoru Azure Quantum.
  • Vizualizace kvantových obvodů
  • Použijte estimátor prostředků.
  • Spravujte svá předplatná a pracovní prostory.
  • Správa kvantových úloh
  • Zvolte poskytovatele a plány kvantových výpočtů.

Azure Portal

Azure Portal je hlavním rozhraním platformy cloud computingu Microsoft Azure. Na portálu můžete vytvořit pracovní prostor Azure Quantum ke spouštění kvantových programů, odesílat úlohy poskytovatelům hardwaru quantum a ukládat výsledky úloh do účtu úložiště Azure Quantum. Můžete také spravovat svá předplatná, aktivitu, využití kreditů, kvóty a řízení přístupu.

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 úlohy a předplatná, zkontrolovat faktury nebo vyzkoušet různé poskytovatele kvantových služeb, pak je portál Azure za vás.

Následující tabulka ukazuje, co můžete a nemůžete na webu Azure Portal dělat:

Můžete: Nemůžete: Potřebujete:
  • Vytváření kvantových pracovních prostorů
  • Spravujte svá předplatná a pracovní prostory.
  • Zkopírujte přístupové klíče pracovního prostoru.
  • Správa kvantových úloh
  • Uložte si programy a výsledky.
  • Zvolte poskytovatele a plány kvantových výpočtů.
  • Vývoj kvantových programů
  • Vizualizace kvantových obvodů a výsledků
  • Vypočítejte odhady zdrojů pro vaše programy.
  • Předplatné Azure.
  • Pracovní prostor Azure Quantum.

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 v Azure Quantum pomocí jazyka Q# a sady QDK.
  • Quantum Katas: Seznamte se s kvantovým počítáním a programováním prostřednictvím těchto samostudijních kurzů, z nichž každý obsahuje příslušnou teorii a cvičení v Q#, která prověří vaše znalosti.
  • 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.
  • QDK Playground: 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.