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Erste Schritte mit Azure Quantum Development Kit (QDK)

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Erfahren Sie mehr über die verschiedenen Umgebungsoptionen, die zum Entwickeln von Quantum Computing mit dem Azure Quantum-Dienst zur Verfügung stehen. Jede Umgebung verwendet Azure Quantum Development Kit (QDK), einen Open Source-Satz von Tools, die die Quantenprogrammiersprache Q# und die zugehörigen Bibliotheken enthalten. Mit dem QDK können Sie Quantencomputing-Anwendungen mit unterschiedlichen IDEs und Sprachen entwickeln und mit Azure Quantum auf Quantensimulatoren oder Quantenhardware ausführen.

Ausführen von Quantenprogrammen

Azure Quantum bietet mehrere Umgebungen, um mit der Erforschung der Quantenprogrammierung zu beginnen.

  Azure Quantum-Website Visual Studio Code (Web) Azure portal Visual Studio Code
Q# Integrierte Unterstützung * ✔ ✔ ✔ ✔
Jupyter Notebooks   ✔ ✔ ✔
Ressourcenschätzung   ✔ ✔ ✔
QPU-Zugriff   ✔
(mit Azure-Abonnement)		 ✔
(mit Azure-Abonnement)		 ✔
(mit Azure-Abonnement)
Python-Unterstützung     ✔ ✔
Qiskit- und Cirq-Unterstützung     ✔ ✔
Integrierte Hybridbereitstellung     ✔ ✔
Lokale Einrichtung       ✔

* VS Code und VS Code (Web) bieten umfassende Q# Sprachunterstützung wie IntelliSense und Debugging.

Die Azure Quantum-Website

Auf der Azure Quantum-Website können Sie Code direkt in Ihrem Browser im Online-Code-Editor schreiben und ausführen Q# und Ihren Code direkt in VS Code im Web mit nur einem Klick öffnen – keine Installation oder ein Azure-Konto erforderlich. Schreiben Sie Ihren eigenen Q# Code, verwenden Sie die integrierten Beispiele, oder fordern Sie den Copilot in Azure Quantum auf, Code zu erstellen Q# . Weitere Informationen finden Sie unter "Erkunden von Azure Quantum".

Das Azure Quantum-Portal

Das Azure Quantum-Portal bietet eine Entwicklungsumgebung ohne Installation, in der Sie Ihren Quantencode in Jupyter-Notizbüchern auf einem Quantensimulator oder einer Quantenhardware targetserstellen, hochladen, speichern und ausführen können. Eine Galerie von Beispiel-Jupyter-Notizbüchern wird bereitgestellt, um Sie mit der Quantenprogrammierung in Q#, Python und Ausführung von Qiskit- und Cirq-Schaltkreisen zu beginnen. Über das Portal können Sie auch Quantenarbeitsbereiche, Aufträge, Aktivitäten, Gutschriften und Nutzung sowie Zugriffssteuerung verwalten. Informationen zu den ersten Schritten finden Sie unter Erstellen eines Azure Quantum-Arbeitsbereichs.

Tipp

Erstmalige Benutzer erhalten automatisch USD500 kostenlose Azure Quantum Credits für die Verwendung mit jedem teilnehmenden Quantenhardwareanbieter. Wenn Sie alle Credits verbraucht haben und mehr benötigen, können Sie sich beim Azure Quantum-Guthabenprogramm bewerben.

Visual Studio Code

Die QDK VS Code-Erweiterung ist die neueste Version der Q# Sprach- und Quantenentwicklungstools. Mit einem geringeren Speicherbedarf und schnellerer Leistung bietet es eine optimierte Installation, Sprachverbesserungen, integrierte Python-, Jupyter-Notizbuch- und Qiskit-Unterstützung, integrierte Azure-Konnektivität zum Übermitteln von Aufträgen an Quantenhardware, Debuggerunterstützung und verbesserte Syntaxmarkierung und Fehlermeldungen. QDK ist plattformunabhängig, unter Windows, Mac, Linux und im Web ausgeführt. Informationen zum Einrichten finden Sie unter Installieren des QDK.

Visual Studio Code im Web

VS Code im Web ist eine kostenlose Ressource, die die gleiche Leistung, Azure-Konnektivität und Q# Sprachfeatures (z. B. Syntaxmarkierung, IntelliSense und Debugging) wie die installierte Version von VS Code bietet, minus einige der erweiterten Features (weitere Details finden Sie in der Vergleichstabelle ). vscode.dev/quantum bietet eine vorkonfigurierte Quantenumgebung, und vscode.dev/quantum/playground/ bietet eine vorkonfigurierte Quantenumgebung, Beispielcode und Lerninhalte, um Sie auf den Laufenden zu bringen.

Hinweis

Wenn Sie bereits eine Python- und Jupyter-Notizbuchumgebung auf Ihrem Computer konfiguriert haben, können Sie über VS Code im Web eine Verbindung mit Ihrem Jupyter-Server herstellen und Notizbücher ausführen Q# . Weitere Informationen finden Sie unter Herstellen einer Verbindung mit einem Remote-Jupyter-Server von vscode.dev aus.

Installieren des QDK unter VS-Code

Hinweis

Um mögliche Konflikte der Paketversion zu vermeiden, befolgen Sie unbedingt die Deinstallationsanweisungen in Schritt 2.

So installieren Sie den QDK:

  1. Deaktivieren oder deinstallieren Sie in VS Code die Microsoft-Erweiterung Quantum Development Kit .
  2. Ausführen von python -m pip uninstall qsharp qsharp-core qsharp-chemistry azure-quantum
  3. Installieren Sie bei Bedarf die neueste Version von VS Code, oder öffnen Sie VS Code im Web.
  4. Installieren Sie die Azure-Erweiterung Quantum Development Kit .

Das ist alles. Sie können jetzt Programme für den integrierten Quantensimulator schreiben, debuggen und ausführen Q# , oder wenn Sie bereits über ein Azure-Konto verfügen, Programme an Quantenhardware verbinden und übermitteln Q# , alles aus VS Code.

Informationen zum Testen Ihres Setups finden Sie unter Übermitteln von Q# Aufträgen an Azure Quantum

Hinzufügen von Unterstützung für Python- und Jupyter-Notizbücher

Mit hinzugefügter Python-Unterstützung können Sie Code aus Ihren Python-Programmen oder Jupyter-Notizbüchern einbetten oder aufrufen Q# und auf dem integrierten Quantensimulator ausführen oder eine Verbindung mit Ihrem Azure-Arbeitsbereich herstellen und Ihre Aufträge an Quantenhardware übermitteln, alles über VS Code.

Voraussetzungen

So fügen Sie Python- und Jupyter-Notizbuchunterstützung hinzu:

  1. Installieren Sie die Python - und Jupyter-Erweiterungen für VS Code.

  2. Installieren Sie die und azure-quantum die qsharp Pakete:

    python -m pip install qsharp azure-quantum

  3. Installieren Sie azure-quantum für Qiskit- oder Cirq-Unterstützung die Parameter [qiskit] oder [cirq]:

    Wichtig

    Wenn Sie von einer früheren Qiskit-Umgebung aktualisieren, lesen Sie das Aktualisieren des Azure-Quantum-Pakets mit Qiskit-Unterstützung.

    python -m pip install azure-quantum[qiskit]
or
python -m pip install azure-quantum[cirq]
or
python -m pip install azure-quantum[qiskit, cirq]

  4. Installieren Sie optionale Python-Pakete, die Sie möglicherweise zum Anzeigen von Ergebnissen und Arbeiten in Jupyter-Notizbüchern benötigen:

    python -m pip install ipykernel ipympl jupyterlab

Informationen zum Testen Ihres Setups finden Sie unter Übermitteln Q# von Aufträgen mit Python oder Übermitteln Q# von Aufträgen mit Jupyter-Notizbüchern.

Hinzufügen von Unterstützung für Azure CLI

Die Azure CLI ist eine optionale Methode zum Übermitteln von Quantenaufträgen mithilfe eines Terminalfensters in VS Code.

  1. Installieren Sie die Azure CLI.

  2. Installieren Sie die neueste Azure CLI-Erweiterung quantum . Öffnen Sie eine Eingabeaufforderung, und führen Sie den folgenden Befehl aus:

    az extension add \
    --upgrade \
    -n quantum

Informationen zum Testen Ihres Setups finden Sie unter Übermitteln von Q# Aufträgen an Azure Quantum.

Zugehöriger Inhalt

Verwenden des Azure-Portals: