Oefening: de Quantum Development Kit gebruiken om een kwantumprogramma uit te voeren

  • 5 minuten

Met de QDK-extensie (Azure Quantum Development Kit) voor Visual Studio Code kunt u uw programma's maken en uitvoeren in een lokale ontwikkelomgeving. U kunt ook verbinding maken met uw Azure Quantum-werkruimte en uw programma's uitvoeren op de kwantumcomputers en simulators van de providers die u voor uw werkruimte hebt geselecteerd.

Vereisten

  • Installeer Visual Studio Code of open VS Code voor het web.

  • Installeer de VS Code-extensie (Azure Quantum Development Kit (Modern QDK).

  • Als u uw programma's wilt uitvoeren op echte hardware, hebt u ook het volgende nodig:

    • Een Azure-abonnement. Als u nog geen abonnement op Azure hebt, maak dan een gratis account aan voordat u begint.
    • Een Azure Quantum-werkruimte.

    Tip

    Als u een Azure Quantum-werkruimte hebt, kunt u profiteren van gratis $ 500 USD in Azure Quantum-tegoed wanneer u uw Q#-programma's naar Azure Quantum verzendt.

Een Q#-programma maken en uitvoeren in Visual Studio Code

  1. Open Visual Studio Code en selecteer Bestand>nieuw tekstbestand om een nieuw bestand te maken.

  2. Sla het bestand op als RandomNum.qs. Dit bestand bevat de Q#-code voor uw programma.

  3. Kopieer en sla de volgende code op in het RandomNum.qs bestand.

    namespace Sample {

    @EntryPoint()
    operation RandomBit() : Result {
        // Qubits are only accessible for the duration of the scope where they
        // are allocated and are automatically released at the end of the scope.
        use qubit = Qubit();

        // Set the qubit in superposition by applying a Hadamard transformation.
        H(qubit);

        // Measure the qubit. There is a 50% probability of measuring either 
        // `Zero` or `One`.
        let result = M(qubit);

        // Reset the qubit so it can be safely released.
        Reset(qubit);
        return result;
    }
}

Tip

De moderne QDK bevat een set Q#-voorbeelden die u kunt gebruiken voor meer informatie over Q# en kwantumcomputing. Als u de voorbeelden wilt weergeven, opent u een nieuw Q#-bestand en typt sampleu het voorbeeld dat u wilt weergeven in de lijst met opties.

De Q#-code verkennen

  1. Beweeg de muisaanwijzer over H de bewerking om een kort overzicht van de definitie weer te geven.
  2. Plaats de cursor vóór de bewerking, klik met de H rechtermuisknop en selecteer Ga naar definitie. Hiermee opent u een alleen-lezenweergave van de standaardbibliotheekcode voor de functie.

Het programma lokaal uitvoeren

  1. Als u het programma lokaal wilt testen in de ingebouwde simulator, selecteert u Q#-bestand uitvoeren in de vervolgkeuzelijst Voor afspelen in de rechterbovenhoek of drukt u op Ctrl+F5. Uw uitvoer wordt weergegeven in de console voor foutopsporing.
  2. Als u fouten in uw programma wilt opsporen voordat u het naar Azure Quantum verzendt, selecteert u Q#-bestand opsporen in het afspeelpictogram of drukt u op F5. Gebruik de besturingselementen voor foutopsporing bovenaan om de code te doorlopen, in en uit te voeren.

Verbinding maken naar Azure Quantum en dien uw taak in

Als u een Azure Quantum-werkruimte hebt, kunt u er vanuit VS Code verbinding mee maken en uw Q#-programma's verzenden naar Azure Quantum. In dit voorbeeld verzendt u het RandomNum.qs programma naar de Rigetti-simulator.

  1. Open de sectie QUANTUM WORKSPACES in de Verkenner-weergave van de zijbalk van VS Code.
  2. Selecteer Een bestaande werkruimte toevoegen en volg de aanwijzingen om verbinding te maken met uw voorkeursmap, abonnement en werkruimte.
  3. Zodra u verbinding hebt, vouwt u uw werkruimte uit en vouwt u de Rigetti-provider uit.
  4. Selecteer rigetti.sim.qvm als doel.
  5. Klik op het pictogram ⏵︎ (Afspelen) rechts van het doel of voer de opdracht 'Q#: Huidig Q#-programma verzenden' uit vanuit het opdrachtenpalet. Als u een pop-up krijgt, selecteert u Het QIR-doelprofiel wijzigen en gaat u door.
  6. Voer een naam en het aantal shots in voor het indienen van de taak in de invoervakken.
  7. Druk op Enter om de taak in te dienen. De taakstatus wordt onderaan het scherm weergegeven.
  8. Vouw Taken uit en beweeg de muisaanwijzer over uw taak, waarin de tijden en status van uw taak worden weergegeven.
  9. Als u de resultaten wilt weergeven, selecteert u het cloudpictogram naast de taaknaam om de resultaten van uw werkruimteopslag te downloaden en weer te geven in VS Code.

Extra - Een Azure Quantum-notebook maken

Met de moderne QDK kunt u Azure Quantum-notebooks maken in VS Code. Azure Quantum-notebooks zijn Jupyter-notebooks waarmee u kwantumprogramma's kunt uitvoeren op de kwantumcomputers en simulators van de providers die u hebt geselecteerd voor uw Azure Quantum-werkruimte.

Een Azure Quantum-notebook maken:

  1. Open in VS Code het menu Beeld en selecteer Opdrachtpalet.
  2. Typ Q#: Maak een Azure Quantum-notebook.
  3. Er wordt een Jupyter Notebook geopend op een nieuw tabblad. Het notebook bevat een codecel waarmee de vereiste pakketten voor het voorbeeld worden geïmporteerd, verbinding wordt gemaakt met de Azure Quantum-service en een Q#-programma wordt uitgevoerd.