Wprowadzenie do platformy Azure Quantum Development Kit (nowoczesny zestaw QDK)

  • Artykuł

Dowiedz się więcej o różnych opcjach środowiska dostępnych do tworzenia obliczeń kwantowych przy użyciu usługi Azure Quantum . Każde środowisko używa platformy Azure Quantum Development Kit (nowoczesnego zestawu QDK) — zestawu narzędzi open source, które obejmują język Q# programowania kwantowego i towarzyszące biblioteki. Zestaw QDK umożliwia opracowywanie aplikacji obliczeniowych kwantowych przy użyciu różnych środowisk IDE i języków oraz uruchamianie ich w symulatorach kwantowych lub sprzęcie kwantowym przy użyciu usługi Azure Quantum.

Uruchamianie programów kwantowych

Usługa Azure Quantum oferuje kilka środowisk do rozpoczęcia eksplorowania programowania kwantowego.

  Witryna internetowa usługi Azure Quantum Visual Studio Code (sieć Web) Witryna Azure Portal Visual Studio Code
Wbudowana obsługa Q# * ✔ ✔ ✔ ✔
Notesy programu Jupyter   ✔ ✔ ✔
Narzędzie do szacowania zasobów   ✔ ✔ ✔
Dostęp do funkcji QPU   ✔
(z subskrypcją platformy Azure)		 ✔
(z subskrypcją platformy Azure)		 ✔
(z subskrypcją platformy Azure)
Obsługa języka Python     ✔ ✔
Obsługa zestawów Qiskit i Cirq     ✔ ✔
Zintegrowana hybryda       ✔
(z klasycznym zestawem QDK)
Konfiguracja lokalna       ✔

* Program VS Code i program VS Code (sieć Web) zapewniają rozbudowaną Q# obsługę języków, taką jak IntelliSense i debugowanie.

Witryna internetowa usługi Azure Quantum

W witrynie internetowej usługi Azure Quantum możesz napisać i uruchomić Q# kod bezpośrednio w przeglądarce w edytorze kodu online i otworzyć kod bezpośrednio w programie VS Code w sieci Web za pomocą jednego kliknięcia — bez konieczności instalacji ani konta platformy Azure. Napisz własny Q# kod, użyj wbudowanych przykładów lub wyświetl monit Copilot w usłudze Azure Quantum, aby utworzyć Q# kod. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Eksplorowanie usługi Azure Quantum.

Witryna Azure Quantum Portal

Witryna Azure Quantum Portal udostępnia środowisko programistyczne bez instalacji, w którym można tworzyć, przekazywać, przechowywać i uruchamiać kod kwantowy w notesach Jupyter Notebooks na symulatorze kwantowym lub sprzęcie targetskwantowym. Udostępniono galerię przykładowych notesów Jupyter Notebook, aby rozpocząć pracę z programowaniem kwantowym w Q#języku Python i uruchomionym obwodami Qiskit i Cirq. W portalu można również zarządzać obszarami roboczymi kwantowymi, zadaniami, działaniami, kredytami i użyciem oraz kontrolą dostępu. Aby rozpocząć pracę, zobacz Tworzenie obszaru roboczego usługi Azure Quantum.

Porada

Użytkownicy po raz pierwszy automatycznie otrzymują bezpłatne środki w wysokości 500 USD (USD)Środki na korzystanie z usługi Azure Quantum z każdym uczestniczącym dostawcą sprzętu kwantowego. Jeśli korzystasz ze wszystkich środków i potrzebujesz więcej, możesz zastosować się do programu Środków na korzystanie z usługi Azure Quantum.

Visual Studio Code

Nowoczesne rozszerzenie programu VS Code zestawu QDK to najnowsza wersja Q# języka i narzędzi do programowania kwantowego. Dzięki mniejszej i szybszej wydajności oferuje usprawnioną instalację, ulepszenia języka, zintegrowane środowisko Python, Jupyter Notebook i obsługę qiskit, zintegrowaną łączność platformy Azure do przesyłania zadań do sprzętu kwantowego, obsługi debugera i ulepszonego wyróżniania składni i komunikatów o błędach. Nowoczesny zestaw QDK jest niezależny od platformy, działa w systemach Windows, Mac, Linux i sieci Web. Aby uzyskać informacje o konfiguracji, zobacz Instalowanie nowoczesnego zestawu QDK.

Visual Studio Code w sieci Web

Program VS Code w sieci Web to bezpłatny zasób, który oferuje tę samą wydajność, łączność platformy Azure i Q# funkcje językowe (takie jak wyróżnianie składni, funkcja IntelliSense i debugowanie) jako zainstalowaną wersję programu VS Code, minus niektóre funkcje rozszerzone (zobacz tabelę porównania , aby uzyskać szczegółowe informacje). vscode.dev/quantum oferuje wstępnie skonfigurowane środowisko kwantowe, a vscode.dev/quantum/playground/ oferuje wstępnie skonfigurowane środowisko kwantowe, przykładowy kod i zawartość szkoleniową, aby uruchomić i uruchomić.

Uwaga

Jeśli masz już środowisko języka Python i Jupyter Notebook skonfigurowane na komputerze, możesz nawiązać połączenie z serwerem Jupyter z poziomu programu VS Code w sieci Web i uruchomić Q# notesy. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Nawiązywanie połączenia z zdalnym serwerem Jupyter z vscode.dev.

Instalowanie nowoczesnego zestawu QDK w programie VS Code

Uwaga

Aby uniknąć możliwych konfliktów wersji pakietu, postępuj zgodnie z instrukcjami dezinstalacji w kroku 2.

Aby zainstalować nowoczesny zestaw QDK:

  1. W programie VS Code wyłącz lub odinstaluj rozszerzenie firmy Microsoft Quantum Development Kit .
  2. Uruchom polecenie python -m pip uninstall qsharp qsharp-core qsharp-chemistry azure-quantum
  3. W razie potrzeby zainstaluj najnowszą wersję programu VS Code lub otwórz program VS Code w sieci Web.
  4. Zainstaluj rozszerzenie platformy Azure Quantum Development Kit .

To wszystko. Teraz możesz pisać, debugować i uruchamiać Q# programy w wbudowanym symulatorze kwantowym lub jeśli masz już konto platformy Azure, połącz i prześlij Q# programy do sprzętu kwantowego, wszystko z programu VS Code.

Aby przetestować konfigurację, zobacz Przesyłanie Q# zadań do usługi Azure Quantum

Dodawanie obsługi notesów Języka Python i Jupyter Notebook

Dzięki dodanej obsłudze języka Python można osadzać lub wywoływać Q# kod z programów języka Python lub notesów Jupyter Notebook i uruchamiać je w wbudowanym symulatorze kwantowym albo łączyć się z obszarem roboczym platformy Azure i przesyłać zadania do sprzętu kwantowego— wszystko z poziomu programu VS Code.

Wymagania wstępne

  • Środowisko języka Python (zalecane w wersji 3.9 lub nowszej, 3.11) z zainstalowanym językiem Python i programem Pip .
  • Program VS Code z zainstalowanym rozszerzeniem Nowoczesne zestawy QDK.

Aby dodać obsługę języka Python i Jupyter Notebook:

  1. Zainstaluj rozszerzenia Python i Jupyter dla programu VS Code.

  2. qsharp Zainstaluj pakiety iazure-quantum:

    python -m pip install qsharp azure-quantum

  3. W przypadku obsługi zestawu Qiskit lub Cirq zainstaluj azure-quantum przy użyciu parametrów [qiskit] lub [cirq]:

    Ważne

    Jeśli aktualizujesz z poprzedniego środowiska Qiskit, zobacz Aktualizowanie pakietu azure-quantum przy użyciu obsługi zestawu 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. Zainstaluj opcjonalne pakiety języka Python, które mogą być potrzebne do wyświetlania wyników i pracy w notesach Jupyter Notebook:

    python -m pip install ipykernel ipympl jupyterlab

Aby przetestować konfigurację, zobacz Przesyłanie Q# zadań przy użyciu języka Python lub Przesyłanie Q# zadań za pomocą notesów Jupyter Notebook.

Dodawanie obsługi interfejsu wiersza polecenia platformy Azure

Interfejs wiersza polecenia platformy Azure to opcjonalna metoda przesyłania zadań kwantowych przy użyciu okna terminalu w programie VS Code.

  1. Zainstaluj interfejs wiersza polecenia platformy Azure.

  2. Zainstaluj najnowsze rozszerzenie interfejsu wiersza polecenia quantum platformy Azure. Otwórz wiersz polecenia i uruchom następujące polecenie:

    az extension add \
    --upgrade \
    -n quantum

Aby przetestować konfigurację, zobacz Przesyłanie Q# zadań do usługi Azure Quantum.

Zgodność z klasycznym zestawem QDK

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Co nowego w nowoczesnym zestawie QDK.

  • Nowoczesny zestaw QDK nie jest w pełni wsteczny zgodny z poprzednim klasycznym zestawem QDK. Nie wszystkie interfejsy API zostały przeniesione, a istniejące pliki projektu nie są rozpoznawane. Bieżące programy i projekty mogą wymagać znaczących zmian i aktualizacji. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Migrowanie kodu do nowoczesnego zestawu QDK i Co nowego w nowoczesnym zestawie QDK.
  • Nowoczesne rozszerzenie QDK i poprzednie klasyczne rozszerzenie QDK można zainstalować w programie VS Code w tym samym czasie, ale jednocześnie nie można włączyć obu tych rozszerzeń. Jeśli pracujesz wyłącznie z nowoczesnym zestawem QDK lub jeśli programy wymagają jeszcze funkcji, które nie są jeszcze obsługiwane w nowoczesnym zestawie QDK (takim jak hybrydowe obliczenia kwantowe), włącz tylko jedno rozszerzenie naraz. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Kontynuuj pracę w klasycznym zestawie QDK.
  • Witryna internetowa usługi Azure Quantum i środowiska portalu Azure Quantum korzystają wyłącznie z nowoczesnego zestawu QDK.

Kontynuuj pracę w klasycznym zestawie QDK

Niektóre funkcje, takie jak obliczenia hybrydowe, nie są jeszcze obsługiwane w nowoczesnym zestawie QDK. Aby kontynuować korzystanie ze środowiska klasycznego zestawu QDK dla tej funkcji:

  1. Jeśli zainstalowano dowolny z nowoczesnych składników zestawu QDK:
    1. W programie VS Code wyłącz lub odinstaluj rozszerzenie platformy Azure Quantum Development Kit .
    2. Uruchom polecenie python -m pip uninstall qsharp
  2. W programie VS Code włącz lub zainstaluj rozszerzenie firmy Microsoft Quantum Development Kit .
  3. Uruchom polecenie python -m pip install qsharp<1.0.

Zawartość pokrewna

Przy użyciu witryny Azure Portal: