Aan de slag met azure Quantum Development Kit (moderne QDK)

  • Artikel

Meer informatie over de verschillende omgevingsopties die beschikbaar zijn voor het ontwikkelen van kwantumcomputing met behulp van de Azure Quantum-service . Elke omgeving maakt gebruik van de Azure Quantum Development Kit (Modern QDK), een open source set hulpprogramma's die de kwantumprogrammeertaal Q# en bijbehorende bibliotheken bevat. Met de QDK kunt u kwantumcomputingtoepassingen ontwikkelen met behulp van verschillende IDE's en talen en deze uitvoeren op kwantumsimulators of kwantumhardware met behulp van Azure Quantum.

Kwantumprogramma's uitvoeren

Azure Quantum biedt verschillende omgevingen om te beginnen met het verkennen van kwantumprogrammering.

  Azure Quantum-website Visual Studio Code (web) Azure-portal Visual Studio Code
Ingebouwde Q# ondersteuning * ✔ ✔ ✔ ✔
Jupyter Notebooks   ✔ ✔ ✔
Resource-estimator   ✔ ✔ ✔
QPU-toegang   ✔
(met Azure-abonnement)		 ✔
(met Azure-abonnement)		 ✔
(met Azure-abonnement)
Python-ondersteuning     ✔ ✔
Ondersteuning voor Qiskit en Cirq     ✔ ✔
Geïntegreerde hybride       ✔
(met klassieke QDK)
Lokale installatie       ✔

* VS Code en VS Code (web) bieden uitgebreide Q# taalondersteuning, zoals IntelliSense en foutopsporing.

De Azure Quantum-website

Op de Website van Azure Quantum kunt u rechtstreeks in uw browser code schrijven en uitvoeren Q# in de online code-editor en uw code met één klik rechtstreeks openen in VS Code op het web . Hiervoor is geen installatie of Azure-account vereist. Schrijf uw eigen Q# code, gebruik de ingebouwde voorbeelden of vraag de Copilot in Azure Quantum om code te maken Q# . Zie Azure Quantum verkennen voor meer informatie.

De Azure Quantum-portal

De Azure Quantum-portal biedt een ontwikkelomgeving zonder installatie waar u uw kwantumcode kunt maken, uploaden, opslaan en uitvoeren in Jupyter Notebooks op een kwantumsimulator of kwantumhardware targets. Er is een galerie met jupyter-voorbeeldnotebooks beschikbaar waarmee u aan de slag kunt met kwantumprogrammering in Q#, Python en het uitvoeren van Qiskit- en Cirq-circuits. Vanuit de portal kunt u ook kwantumwerkruimten, taken, activiteiten, tegoeden en gebruik en toegangsbeheer beheren. Zie Een Azure Quantum-werkruimte maken om aan de slag te gaan.

Tip

Nieuwe gebruikers krijgen automatisch gratis $ 500 (USD)Azure Quantum-tegoed voor gebruik met elke deelnemende kwantumhardwareprovider. Als u alle tegoeden hebt verbruikt en u meer nodig hebt, kunt u een aanvraag indienen voor het Azure Quantum-tegoedprogramma.

Visual Studio Code

De moderne QDK VS Code-extensie is de nieuwste versie van de Q# hulpprogramma's voor taal- en kwantumontwikkeling. Met een kleinere footprint en snellere prestaties biedt het een gestroomlijnde installatie, taalverbeteringen, geïntegreerde ondersteuning voor Python, Jupyter Notebook en Qiskit, geïntegreerde Azure-connectiviteit voor het verzenden van taken naar kwantumhardware, ondersteuning voor foutopsporingsprogramma's en verbeterde syntaxismarkering en foutberichten. De moderne QDK is platformonafhankelijk en wordt uitgevoerd op Windows, Mac, Linux en het web. Zie De moderne QDK installeren voor informatie over het instellen.

Visual Studio Code op het web

VS Code op het web is een gratis resource die dezelfde prestaties, Azure-connectiviteit en Q# taalfuncties (zoals syntaxismarkering, IntelliSense en foutopsporing) biedt als de geïnstalleerde versie van VS Code, minus enkele van de uitgebreide functies (zie de vergelijkingstabel voor meer informatie). vscode.dev/quantum biedt een vooraf geconfigureerde kwantumomgeving en vscode.dev/quantum/playground/ biedt een vooraf geconfigureerde kwantumomgeving, voorbeeldcode en leerinhoud om u aan de slag te laten gaan.

Notitie

Als u al een Python- en Jupyter Notebook-omgeving hebt geconfigureerd op uw computer, kunt u vanuit VS Code op het web verbinding maken met uw Jupyter-server en notebooks uitvoerenQ#. Zie Verbinding maken met een externe Jupyter-server vanuit vscode.dev voor meer informatie.

De moderne QDK installeren op VS Code

Notitie

Als u mogelijke conflicten met de pakketversie wilt voorkomen, moet u de instructies voor het verwijderen in stap 2 volgen.

De moderne QDK installeren:

  1. Schakel in VS Code de Microsoft-extensie Quantum Development Kit uit of verwijder deze.
  2. python -m pip uninstall qsharp qsharp-core qsharp-chemistry azure-quantum uitvoeren
  3. Installeer indien nodig de nieuwste versie van VS Code of open VS Code op het web.
  4. Installeer de Azure-extensie Quantum Development Kit .

Dat is alles. U kunt nu programma's schrijven, fouten opsporen en uitvoeren Q# op basis van de ingebouwde kwantumsimulator. Als u al een Azure-account hebt, kunt u programma's verbinden en verzenden Q# naar kwantumhardware, allemaal vanuit VS Code.

Zie Taken verzenden Q# naar Azure Quantum om uw installatie te testen.

Ondersteuning toevoegen voor Python en Jupyter Notebooks

Met extra Python-ondersteuning kunt u code insluiten of aanroepen Q# vanuit uw Python-programma's of Jupyter Notebooks en deze uitvoeren op de ingebouwde kwantumsimulator, of verbinding maken met uw Azure-werkruimte en uw taken verzenden naar kwantumhardware, allemaal vanuit VS Code.

Vereisten

  • Een Python-omgeving (3.9 of hoger, 3.11 aanbevolen) met Python en Pip geïnstalleerd.
  • VS Code met de moderne QDK-extensie geïnstalleerd.

Python en ondersteuning voor Jupyter Notebook toevoegen:

  1. Installeer de Python - en Jupyter-extensies voor VS Code.

  2. Installeer de qsharp pakketten en azure-quantum :

    python -m pip install qsharp azure-quantum

  3. Voor ondersteuning van Qiskit of Cirq installeert u azure-quantum met behulp van de parameters [qiskit] of [cirq]:

    Belangrijk

    Als u een update wilt uitvoeren vanuit een eerdere Qiskit-omgeving, raadpleegt u Het azure-quantum-pakket bijwerken met qiskit-ondersteuning.

    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. Installeer optionele Python-pakketten die u mogelijk nodig hebt om resultaten weer te geven en te werken in Jupyter Notebooks:

    python -m pip install ipykernel ipympl jupyterlab

Zie Taken verzenden Q# met Python of Taken verzenden Q# met Jupyter Notebooks om uw installatie te testen.

Ondersteuning toevoegen voor Azure CLI

De Azure CLI is een optionele methode voor het verzenden van kwantumtaken met behulp van een terminalvenster in VS Code.

  1. Installeer de Azure CLI.

  2. Installeer de nieuwste Azure CLI-extensie quantum . Open een opdrachtprompt en voer de volgende opdracht uit:

    az extension add \
    --upgrade \
    -n quantum

Zie Taken verzenden Q# naar Azure Quantum om uw installatie te testen.

Compatibiliteit met de klassieke QDK

Zie Wat is er nieuw in de moderne QDK voor meer informatie.

  • De moderne QDK is niet volledig achterwaarts compatibel met de vorige klassieke QDK. Niet alle API's zijn overgezet en bestaande projectbestanden worden niet herkend. Uw huidige programma's en projecten kunnen aanzienlijke wijzigingen en updates vereisen. Zie Uw code migreren naar de moderne QDK en Wat is er nieuw in de moderne QDK voor meer informatie.
  • De moderne QDK-extensie en de vorige klassieke QDK-extensie kunnen tegelijkertijd in VS Code worden geïnstalleerd, maar beide kunnen niet tegelijkertijd worden ingeschakeld. Als u uitsluitend met de moderne QDK werkt of als uw programma's functies vereisen die nog niet worden ondersteund in de moderne QDK (zoals hybride kwantumcomputing), schakelt u slechts één extensie tegelijk in. Zie Doorgaan met werken in de klassieke QDK voor meer informatie.
  • De Azure Quantum-website en Azure Quantum Portal-omgevingen maken uitsluitend gebruik van de moderne QDK.

Doorgaan met werken in de klassieke QDK

Sommige functies, zoals hybride computing, worden nog niet ondersteund in de moderne QDK. Ga als volgt te werk om de klassieke QDK-omgeving te blijven gebruiken voor deze functionaliteit:

  1. Als u een van de moderne QDK-onderdelen hebt geïnstalleerd:
    1. Schakel in VS Code de Azure-extensie Quantum Development Kit uit of verwijder deze.
    2. python -m pip uninstall qsharp uitvoeren
  2. Schakel in VS Code de Microsoft-extensie Quantum Development Kit in of installeer deze.
  3. Voer python -m pip install qsharp<1.0 uit.

Gerelateerde inhoud

Met de Azure Portal: