Introduzione ad Azure Quantum Development Kit (QDK moderno)

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Informazioni sulle diverse opzioni di ambiente disponibili per sviluppare il calcolo quantistico usando il servizio Azure Quantum . Ogni ambiente usa Azure Quantum Development Kit (QDK moderno), un set di strumenti open source che include il linguaggio di programmazione quantistico Q# e le librerie di accompagnamento. Con QDK è possibile sviluppare applicazioni di calcolo quantistico usando diversi IDE e linguaggi ed eseguirli in simulatori quantistici o hardware quantistico usando Azure Quantum.

Esecuzione di programmi quantistici

Azure Quantum offre diversi ambienti per iniziare a esplorare la programmazione quantistica.

  Sito Web di Azure Quantum Visual Studio Code (Web) Azure portal Visual Studio Code
Supporto predefinito Q# * ✔ ✔ ✔ ✔
Jupyter Notebook   ✔ ✔ ✔
Strumento di stima delle risorse   ✔ ✔ ✔
Accesso QPU   ✔
(con sottoscrizione di Azure)		 ✔
(con sottoscrizione di Azure)		 ✔
(con sottoscrizione di Azure)
Supporto per Python     ✔ ✔
Supporto di Qiskit e Cirq     ✔ ✔
Ibrido integrato       ✔
(con QDK classico)
Configurazione locale       ✔

* VS Code e VS Code (Web) offrono supporto avanzato Q# per il linguaggio, ad esempio IntelliSense e debug.

Sito Web di Azure Quantum

Nel sito Web di Azure Quantum è possibile scrivere ed eseguire Q# il codice direttamente nel browser nell'editor di codice online e aprire il codice direttamente in VS Code sul Web con un solo clic: nessuna installazione o account Azure necessario. Scrivere codice personalizzato Q# , usare gli esempi predefiniti o richiedere a Copilot in Azure Quantum di creare Q# codice. Per altre informazioni, vedere Esplorare Azure Quantum.

Portale di Azure Quantum

Il portale di Azure Quantum offre un ambiente di sviluppo senza installazione in cui è possibile creare, caricare, archiviare ed eseguire il codice quantistico in Jupyter Notebook in un simulatore quantistico o hardware targetsquantistico. Viene fornita una raccolta di jupyter Notebook di esempio per iniziare a usare la programmazione quantistica in Q#, Python e l'esecuzione di circuiti Qiskit e Cirq. Dal portale è anche possibile gestire aree di lavoro quantistiche, processi, attività, crediti e utilizzo e controllo di accesso. Per iniziare, vedere Creare un'area di lavoro di Azure Quantum.

Suggerimento

I primi utenti ottengono automaticamente $ 500 (USD)Crediti Azure Quantum da usare con ogni provider hardware quantistico partecipante. Se sono stati utilizzati tutti i crediti e sono necessari crediti aggiuntivi, è possibile candidarsi al programma Azure Quantum Credits.

Visual Studio Code

L'estensione Modern QDK VS Code è la versione più recente del linguaggio e degli Q# strumenti di sviluppo quantistico. Con un footprint ridotto e prestazioni più veloci, offre un'installazione semplificata, miglioramenti del linguaggio, Python integrato, Jupyter Notebook e supporto di Qiskit, connettività integrata di Azure per l'invio di processi a hardware quantistico, supporto del debugger e miglioramento dell'evidenziazione della sintassi e messaggi di errore. QDK moderno è indipendente dalla piattaforma, in esecuzione in Windows, Mac, Linux e sul Web. Per informazioni sulla configurazione, vedere Installazione del QDK moderno.

Visual Studio Code sul Web

VS Code sul Web è una risorsa gratuita che offre le stesse prestazioni, connettività di Azure e Q# funzionalità del linguaggio (ad esempio evidenziazione della sintassi, IntelliSense e debug) della versione installata di VS Code, meno alcune delle funzionalità estese (vedere la tabella di confronto per informazioni dettagliate). vscode.dev/quantum offre un ambiente quantistico preconfigurato e vscode.dev/quantum/playground/ offre un ambiente quantistico preconfigurato, codice di esempio e contenuto di apprendimento per rendere operativi gli utenti.

Nota

Se nel computer è già configurato un ambiente Python e Jupyter Notebook, è possibile connettersi al server Jupyter da VS Code sul Web ed eseguire Q# i notebook. Per altre informazioni, vedere Connessione a un server Jupyter remoto da vscode.dev.

Installazione di QDK moderno in VS Code

Nota

Per evitare possibili conflitti di versione del pacchetto, assicurarsi di seguire le istruzioni di disinstallazione nel passaggio 2.

Per installare QDK moderno:

  1. In VS Code disabilitare o disinstallare l'estensione Microsoft Quantum Development Kit .
  2. Eseguire python -m pip uninstall qsharp qsharp-core qsharp-chemistry azure-quantum
  3. Se necessario, installare la versione più recente di VS Code o aprire VS Code sul Web.
  4. Installare l'estensione Azure Quantum Development Kit .

È tutto. È ora possibile scrivere, eseguire il debug ed eseguire Q# programmi nel simulatore quantistico predefinito oppure se si ha già un account Azure, connettersi e inviare Q# programmi all'hardware quantistico, tutti da VS Code.

Per testare la configurazione, vedere Inviare Q# processi ad Azure Quantum

Aggiungere il supporto per Python e Jupyter Notebook

Con il supporto di Python aggiunto, è possibile incorporare o chiamare Q# il codice dai programmi Python o jupyter Notebook ed eseguirli nel simulatore quantistico predefinito oppure connettersi all'area di lavoro di Azure e inviare i processi all'hardware quantistico, tutto da VS Code.

Prerequisiti

  • Ambiente Python (3.9 o versione successiva, 3.11 consigliato) con Python e Pip installato.
  • VS Code con l'estensione QDK moderna installata.

Per aggiungere Python e Jupyter Notebook supporto:

  1. Installare le estensioni Python e Jupyter per VS Code.

  2. Installare i qsharp pacchetti e azure-quantum :

    python -m pip install qsharp azure-quantum

  3. Per il supporto di Qiskit o Cirq, installare azure-quantum usando i parametri [qiskit] o [cirq]:

    Importante

    Se si esegue l'aggiornamento da un ambiente Qiskit precedente, vedere Aggiornare il pacchetto azure-quantum con il supporto di Qiskit.

    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. Installare pacchetti Python facoltativi che potrebbe essere necessario visualizzare i risultati e lavorare in Jupyter Notebook:

    python -m pip install ipykernel ipympl jupyterlab

Per testare la configurazione, vedere Inviare Q# processi con Python o Inviare Q# processi con Jupyter Notebook.

Aggiungere il supporto per l'interfaccia della riga di comando di Azure

L'interfaccia della riga di comando di Azure è un metodo facoltativo per l'invio di processi quantistici tramite una finestra del terminale in VS Code.

  1. Installare l'interfaccia della riga di comando di Azure.

  2. Installare l'estensione dell'interfaccia della riga di comando quantum di Azure più recente. Aprire un prompt dei comandi ed eseguire il comando seguente:

    az extension add \
    --upgrade \
    -n quantum

Per testare la configurazione, vedere Inviare Q# processi ad Azure Quantum.

Compatibilità con QDK classico

Per altre informazioni, vedere Novità del QDK moderno.

  • QDK moderno non è completamente compatibile con il QDK classico precedente. Non tutte le API sono state convertite e i file di progetto esistenti non vengono riconosciuti. I programmi e i progetti correnti potrebbero richiedere modifiche e aggiornamenti significativi. Per altre informazioni, vedere Migrazione del codice a QDK moderno e Novità del QDK moderno.
  • L'estensione QDK moderna e l'estensione QDK classica precedente possono essere installate contemporaneamente in VS Code, ma entrambi non possono essere abilitati contemporaneamente. Se si lavora esclusivamente con QDK moderno o se i programmi richiedono funzionalità non ancora supportate nel QDK moderno (ad esempio il calcolo quantistico ibrido), abilitare una sola estensione alla volta. Per altre informazioni, vedere Continuare a lavorare nel QDK classico.
  • Il sito Web di Azure Quantum e gli ambienti del portale di Azure Quantum usano esclusivamente QDK moderno.

Continuare a lavorare in QDK classico

Alcune funzionalità, ad esempio il calcolo ibrido, non sono ancora supportate nel QDK moderno. Per continuare a usare l'ambiente QDK classico per questa funzionalità:

  1. Se sono stati installati uno dei componenti QDK moderni:
    1. In VS Code disabilitare o disinstallare l'estensione Di Azure Quantum Development Kit .
    2. Eseguire python -m pip uninstall qsharp
  2. In VS Code abilitare o installare l'estensione Microsoft Quantum Development Kit .
  3. Eseguire python -m pip install qsharp<1.0.

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Con il portale di Azure: