Introdução ao Azure Quantum Development Kit (QDK Moderno)

Saiba mais sobre as diferentes opções de ambiente disponíveis para desenvolver computação quântica com o serviço Azure Quantum .

Cada ambiente utiliza o Azure Quantum Development Kit (QDK Moderno), um conjunto open source de ferramentas que inclui a linguagem Q# de programação quântica e bibliotecas que acompanham. Com o QDK, pode desenvolver aplicações de computação quântica com diferentes IDEs e idiomas e executá-las em simuladores quânticos ou hardware quântico com o Azure Quantum.

Executar programas quânticos

O Azure Quantum oferece vários ambientes para começar a explorar a programação quântica.

  Site do Azure Quantum Visual Studio Code (Web) Portal do Azure Visual Studio Code
Suporte incorporado Q# *
Blocos de notas do Jupyter  
Avaliador de Recursos  
Acesso À QPU  
(com a subscrição do Azure)

(com a subscrição do Azure)

(com a subscrição do Azure)
Suporte de Python    
Suporte qiskit e Cirq    
Híbrido Integrado      
(com QDK Clássico)
Configuração local      

* O VS Code e o VS Code (Web) fornecem suporte de linguagem avançada Q# , como o IntelliSense e a depuração.

O site do Azure Quantum

No site do Azure Quantum, pode escrever e executar Q# código diretamente no seu browser no editor de código online e abrir o código diretamente no VS Code na Web com um clique - sem necessidade de instalação ou conta do Azure. Escreva o seu próprio Q# código, utilize os exemplos incorporados ou peça ao Copilot no Azure Quantum para criar Q# código. Para obter mais informações, veja Explorar o Azure Quantum.

Portal do Azure Quantum

O portal do Azure Quantum fornece um ambiente de desenvolvimento sem instalação onde pode criar, carregar, armazenar e executar o código quântico no Jupyter Notebooks num simulador quântico ou hardware targetsquântico. É disponibilizada uma galeria de blocos de notas jupyter de exemplo para começar a utilizar a programação quântica no Q#, Python, e executar circuitos Qiskit e Cirq. No portal, também pode gerir áreas de trabalho quânticas, tarefas, atividade, créditos e utilização e controlo de acesso. Para começar, veja Criar uma área de trabalho do Azure Quantum.

Dica

Os utilizadores pela primeira vez recebem automaticamente 500 $ (USD)Créditos Quânticos do Azure gratuitos para utilização com cada fornecedor de hardware quântico participante. Se tiver consumido todos os créditos e precisar de mais, pode aplicar-se ao programa Créditos Quânticos do Azure.

Visual Studio Code

A extensão moderna do VS Code do QDK é a versão mais recente das Q# ferramentas de linguagem e desenvolvimento quântico. Com uma pegada mais pequena e um desempenho mais rápido, apresenta uma instalação simplificada, melhoramentos de idiomas, suporte integrado do Python, Jupyter Notebook e Qiskit, conectividade integrada do Azure para submeter tarefas para hardware quântico, suporte de depurador e realce de sintaxe e mensagens de erro melhoradas. O QDK Moderno é independente da plataforma, em execução no Windows, Mac, Linux e na Web. Para obter informações de configuração, veja Instalar o QDK Moderno.

Visual Studio Code na Web

O VS Code na Web é um recurso gratuito que oferece o mesmo desempenho, conectividade do Azure e Q# funcionalidades de idioma (como realce de sintaxe, IntelliSense e depuração) que a versão instalada do VS Code, menos algumas das funcionalidades expandidas (consulte a tabela de comparação para obter detalhes). vscode.dev/quantum oferece um ambiente quântico pré-configurado e vscode.dev/quantum/playground/ oferece um ambiente quântico pré-configurado, código de exemplo e conteúdo de aprendizagem para o pôr a funcionar.

Nota

Se já tiver um ambiente Python e Jupyter Notebook configurado no seu computador, pode ligar ao seu servidor Jupyter a partir do VS Code na Web e executar Q# blocos de notas. Para obter mais informações, veja Ligar a um servidor Jupyter remoto a partir de vscode.dev.

Instalar o QDK Moderno no VS Code

Nota

Para evitar possíveis conflitos na versão do pacote, certifique-se de que segue as instruções de desinstalação no passo 2.

Para instalar o QDK Moderno:

  1. No VS Code, desative ou desinstale a extensão microsoft Quantum Development Kit .
  2. Executar python -m pip uninstall qsharp qsharp-core qsharp-chemistry azure-quantum
  3. Se necessário, instale a versão mais recente do VS Code ou abra o VS Code na Web.
  4. Instale a extensão do Azure Quantum Development Kit .

Já está. Agora pode escrever, depurar e executar Q# programas no simulador quântico incorporado ou, se já tiver uma conta do Azure, ligue e submeta Q# programas para hardware quântico, tudo a partir do VS Code.

Para testar a configuração, veja Submeter Q# tarefas para o Azure Quantum

Adicionar suporte para Python e Jupyter Notebooks

Com o suporte do Python adicionado, pode incorporar ou chamar Q# código dos seus programas Python ou Jupyter Notebooks e executá-los no simulador quântico incorporado ou ligar à área de trabalho do Azure e submeter as suas tarefas para hardware quântico, tudo a partir do VS Code.

Pré-requisitos

  • Um ambiente Python (3.9 ou superior, 3.11 recomendado) com Python e Pip instalados.
  • VS Code com a extensão QDK Moderna instalada.

Para adicionar suporte para Python e Jupyter Notebook:

  1. Instale as extensões Python e Jupyter para VS Code.

  2. Instale os qsharp pacotes e azure-quantum :

    python -m pip install qsharp azure-quantum
    
  3. Para suporte qiskit ou Cirq, instale azure-quantum com os parâmetros [qiskit] ou [cirq]:

    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. Instale pacotes Python opcionais que poderá ter de apresentar resultados e trabalhar no Jupyter Notebooks:

    python -m pip install ipykernel ipympl jupyterlab
    

Para testar a configuração, consulte Submeter Q# tarefas com Python ou Submeter Q# tarefas com o Jupyter Notebooks.

Adicionar suporte para a CLI do Azure

A CLI do Azure é um método opcional para submeter tarefas quânticas com uma janela de terminal no VS Code.

  1. Instale a CLI do Azure.

  2. Instale a extensão mais recente da CLI quantum do Azure. Abra uma linha de comandos e execute o seguinte comando:

    az extension add \
        --upgrade \
        -n quantum
    

Para testar a configuração, veja Submeter Q# tarefas para o Azure Quantum.

Compatibilidade com o QDK Clássico

Para obter mais informações, veja Novidades no QDK Moderno.

  • O QDK Moderno não é totalmente compatível com o QDK Clássico anterior. Nem todas as APIs foram portadas e os ficheiros de projeto existentes não são reconhecidos. Os programas e projetos atuais podem exigir alterações e atualizações significativas. Para obter mais informações, veja Migrar o código para o QDK Moderno e Novidades no QDK Moderno.
  • A extensão QDK Moderna e a extensão QDK Clássica anterior podem ser instaladas ao mesmo tempo no VS Code, mas ambas não podem ser ativadas ao mesmo tempo. Se estiver a trabalhar exclusivamente com o QDK Moderno ou se os programas precisarem de funcionalidades ainda não suportadas no QDK Moderno (como a computação quântica híbrida), ative apenas uma extensão de cada vez. Para obter mais informações, veja Continuar a trabalhar no QDK Clássico.
  • O site do Azure Quantum e os ambientes do portal do Azure Quantum utilizam exclusivamente o QDK Moderno.

Continuar a trabalhar no QDK Clássico

Algumas funcionalidades, como a computação híbrida, ainda não são suportadas no QDK Moderno. Para continuar a utilizar o ambiente QDK Clássico para esta funcionalidade:

  1. Se tiver instalado algum dos componentes QDK Modernos:
    1. No VS Code, desative ou desinstale a extensão do Azure Quantum Development Kit .
    2. Executar python -m pip uninstall qsharp
  2. No VS Code, ative ou instale a extensão microsoft Quantum Development Kit .
  3. Execute python -m pip install qsharp<1.0.

Passos seguintes

Através do portal do Azure: