Comece a usar Q# e um notebook do Azure Quantum

Saiba como executar Q# código em um Jupyter Notebook no portal do Azure Quantum . Um Jupyter Notebook é um documento que contém texto enriquecido e código e pode ser executado no navegador usando o código Python Q#. Os notebooks podem ser criados diretamente no portal do Azure Quantum e oferecem recursos como informações de conexão precarregadas e um ambiente de desenvolvimento Python pré-configuradoQ#.

Neste artigo, você executará um bloco de anotações de exemplo no portal do Azure que executa um gerador de números aleatórios quânticos simples escrito em Q# e Python.

Para obter mais informações sobre como usar o Jupyter Notebooks com o serviço Azure Quantum, consulte Trabalhar com o Jupyter Notebooks em um espaço de trabalho do Azure Quantum.

Pré-requisitos

Antes de começar, você precisa dos seguintes pré-requisitos para usar o Jupyter Notebooks em um espaço de trabalho do Azure Quantum.

• Uma conta do Azure com uma subscrição ativa. Se não tiver uma conta do Azure, registe-se gratuitamente e inscreva-se numa subscrição pré-paga.
• Um espaço de trabalho do Azure Quantum. Consulte Criar um espaço de trabalho do Azure Quantum.

Copiar um bloco de notas de exemplo

Para começar, copie um bloco de anotações de exemplo da galeria de blocos de anotações.

1. Faça logon no portal do Azure e selecione seu espaço de trabalho do Azure Quantum.

2. Selecione Notebooks.

3. Na galeria Exemplos, localize o azulejo de bloco de notas Hello, world: Q#, selecione o provedor IonQ, Quantinuum ou Rigetti (o código de exemplo é idêntico) e selecione Copiar para meus blocos de anotações.

   

4. O bloco de anotações de exemplo pode ser encontrado em Os meus blocos de anotações e agora podes executá-lo.

Executar o notebook

Para executar o notebook de exemplo, siga estes passos para o provedor selecionado.

Nota

Os Blocos de Anotações Jupyter não exibem os resultados do programa por padrão, portanto, você deve usar a Message instrução. Para obter mais informações, consulte Estrutura de um Q# programa.

IonQ

1. Em Meus notebooks, selecione o notebook hello-world-qsharp-ionq.

2. Para executar o programa completo de cima para baixo, selecione Executar tudo.

3. Para percorrer o exemplo e executar cada célula individualmente de cima para baixo, selecione a célula que deseja executar e selecione o ícone de execução.

   

Analisando detalhadamente o programa na IonQ

O programa hello world executa um gerador de números aleatórios quânticos simples e exibe um histograma dos resultados.

Alguns aspetos a ter em conta:

• 1ª célula: Pré-carrega as informações da sua subscrição para ligar ao serviço Azure Quantum.
• 2ª célula: Recupera os disponíveis targets (computadores quânticos e simuladores) no seu espaço de trabalho.
• 3ª célula: Importa o qsharp pacote e define o perfil base para o compilador.
• 4ª célula: O Q# código que define o programa. Note o %%qsharp comando mágico que permite inserir Q# código diretamente na célula do notebook Python.
• 5ª célula: compila a operação qsharp usando o perfil base para enviar ao Azure Quantum.
• 6ª e 7ª células: define o target, envia o trabalho e plota e exibe o resultado. Os resultados devem ser divididos aproximadamente entre 0 e 1.

Quantinuum

1. Em Meus blocos de anotações, selecione o notebook hello-world-qsharp-quantinuum.

2. Para executar o programa completo de cima para baixo, selecione Executar tudo.

3. Para percorrer o exemplo e executar cada célula individualmente de cima para baixo, selecione a célula que deseja executar e selecione o ícone de execução.

   

Passo através do programa em Quantinuum

O programa hello world executa um gerador de números aleatórios quânticos simples e exibe um histograma dos resultados.

Alguns aspetos a ter em conta:

• 1ª célula: Pré-carrega as informações da sua subscrição para ligar ao serviço Azure Quantum.
• 2ª célula: Recupera os disponíveis targets (computadores quânticos e simuladores) no seu espaço de trabalho.
• 3ª célula: Importa o qsharp pacote e define o perfil base para o compilador.
• 4ª célula: O Q# código que define o programa. Note o %%qsharp comando mágico que permite inserir Q# código diretamente na célula do notebook Python.
• 5ª célula: compila a operação qsharp usando o perfil base para enviar ao Azure Quantum.
• 6ª e 7ª células: define o target, envia o trabalho e plota e exibe o resultado. Os resultados devem ser divididos aproximadamente entre 0 e 1.

Olhando para o histograma, você pode notar que o programa retornou 0 todas as vezes, o que não é muito aleatório. Isso ocorre porque o notebook foi pré-preenchido para usar o Verificador de Sintaxe Quantinuum, quantinuum.sim.h1-1sc. Usar o Verificador de Sintaxe garante que seu código será executado com êxito no hardware Quantinuum, mas também retorna 0 para cada medição quântica.

Para criar um gerador de números aleatórios verdadeiros, modifique o código na 5ª célula para usar o emuladortarget de modelo de sistema H1, quantinuum.sim.h1-1e.

Nota

Ao executar o programa no emulador do modelo de sistema H1 ou no computador do modelo de sistema H1, serão usados os Créditos Quânticos do Sistema H-System (HQCs) da sua conta. Uma única execução deste programa de exemplo custa aproximadamente 5,3 HQCs.

qsharp.azure.target("quantinuum.sim.h1-1e")

Execute novamente essa célula e as células seguintes. Agora, os resultados devem ser divididos aproximadamente entre 0 e 1.

Rigetti

1. Em Meus Cadernos, selecione o caderno hello-world-qsharp-rigetti.

2. Para executar o programa completo de cima para baixo, selecione Executar tudo.

3. Para percorrer o exemplo e executar cada célula individualmente de cima para baixo, selecione a célula que deseja executar e selecione o ícone de execução.

   

Passando pelo programa no Rigetti

O programa hello world executa um gerador de números aleatórios quânticos simples e exibe um histograma dos resultados.

Alguns aspetos a ter em conta:

• 1ª célula: Pré-carrega as informações da sua subscrição para ligar ao serviço Azure Quantum.
• 2ª célula: Recupera os disponíveis targets (computadores quânticos e simuladores) no seu espaço de trabalho.
• 3ª célula: Importa o qsharp pacote e define o perfil base para o compilador.
• 4ª célula: O Q# código que define o programa. Note o %%qsharp comando mágico que permite inserir Q# código diretamente na célula do notebook Python.
• 5ª célula: compila a operação qsharp usando o perfil base para enviar ao Azure Quantum.
• 6ª e 7ª células: define o target, envia o trabalho e plota e exibe o resultado. Os resultados devem ser divididos aproximadamente entre 0 e 1.

Nota

Se você tiver alguma dúvida ou tiver algum problema usando o Azure Quantum, entre em contato com AzureQuantumInfo@microsoft.com.

Próximos passos

• Explore Azure Quantum
• Início rápido: submeter circuito com Qiskit