Различные способы запуска программ Q#
Azure Quantum предлагает различные варианты разработки для написания и запуска квантовых программ. В каждой среде используется комплект средств разработки Quantum (QDK), набор средств с открытым исходным кодом, включающий язык программирования Q#. Дополнительные сведения см. в разделе "Общие сведения о Q#".
В этой статье вы узнаете о различиях между каждым вариантом и как выбрать подходящий вариант для ваших потребностей.
Параметры запуска программ Q#
Azure Quantum доступен в трех средах разработки:
- Веб-сайт Azure Quantum: используйте Copilot для записи, запуска и объяснения кода Q# в браузере. Установка или учетная запись Azure не требуется.
- портал Azure: Управление подпиской Azure и рабочей областью Azure Quantum, где можно создавать и запускать программы Q# и Python в Jupyter Notebook. Установка не требуется.
- Visual Studio Code: написание, запуск и отладка квантового кода в локальной среде с помощью Q# в качестве автономной программы или Python. Требуется установка.
Выбранный вариант для запуска программ Q# зависит от опыта написания кода, квантовых знаний и целей. Так как каждый вариант имеет различные функции и функциональные возможности, обычно они используются вместе, например написание программ Q# с расширением QDK в VS Code при управлении квантовой рабочей областью в портал Azure. Дополнительные сведения приведены в таблице ниже.
| Веб-сайт Azure Quantum | Портал Azure | Visual Studio Code | |
|---|---|---|---|
| Встроенная поддержка Q# | ✔ | ✔ | ✔ * |
| Доступ к QPU | ✔ | ✔ | ✔ ** |
| Jupyter Notebook | ✔ | ✔ | |
| Оценка ресурсов | ✔ | ||
| Поддержка Python | ✔ | ✔ | |
| Поддержка Cirq и Qiskit | ✔ | ✔ | |
| Интегрированная гибридная среда | ✔ | ||
| Локальная установка | ✔ | ||
| Создание рабочей области Quantum | ✔ |
* VS Code обеспечивает многофункциональную поддержку Q#, например CodeLens, IntelliSense и отладку.
** Для доступа к QPU в VS Code требуется подписка Azure.
Веб-сайт Azure Quantum
На веб-сайте Azure Quantum вы можете запускать программы Q# в редакторе кода в сети— установка или учетная запись Azure не требуется. Напишите собственный код Q#, изучите встроенные примеры Q# или предложите Copilot коду.
Веб-сайт Azure Quantum также содержит блоги, статьи и видео от квантовых экспертов и энтузиастов. Квантовые катас углубить свои знания с помощью самостоятельного обучения учебников по основам квантовых вычислений и Q#.
Дополнительные сведения см. в статье "Изучение Copilot" в Azure Quantum.
Подходит ли для меня веб-сайт Azure Quantum?
Веб-сайт Azure Quantum позволяет запускать программы Q# в браузере и получать доступ к различным ресурсам обучения. Если вы являетесь квантовым энтузиастом, который хочет учиться, веб-сайт Azure Quantum предназначен для вас.
В следующей таблице показано, что можно и не удается сделать на веб-сайте Azure Quantum:
| Вы можете: | Нельзя: | Необходимые компоненты: |
|---|---|---|
|
|
|
Портал Azure
Портал Azure является основным интерфейсом платформы облачных вычислений Microsoft Azure. На портале можно создать рабочую область Azure Quantum для запуска квантовых программ, отправить их в поставщики квантовых оборудования и сохранить результаты в учетной записи хранения Azure Quantum. Вы также можете управлять подписками, действиями, кредитным использованием, квотами и контролем доступа.
Важный
Вы больше не сможете использовать кредиты Azure Quantum после 1 июня 2025 года. Если у вас есть оставшийся баланс Azure Quantum Credits, убедитесь, что вы их используете до этой даты.
К рабочим областям Quantum относятся записные книжки Azure Quantum, которые являются веб-приложениями Jupyter Notebook в портал Azure. Используйте записные книжки Azure для создания, отправки, хранения и запуска программ Q# и Python на квантовых симуляторах или оборудовании. В квантовой рабочей области можно использовать примеры записных книжек для начала работы с квантовым программированием.
Правильно ли для меня портал Azure?
В портал Azure вы можете предоставить группе пользователей, например участников команды или учащихся, доступ к своей квантовой рабочей области. Если вы хотите управлять подписками, просматривать счета или добавлять квантовые поставщики, портал Azure предназначено для вас.
В следующей таблице показано, что можно и не удается выполнить в портал Azure:
| Вы можете: | Нельзя: | Необходимые компоненты: |
|---|---|---|
|
|
|
Visual Studio Code
Visual Studio Code — это бесплатный редактор кода с открытым исходным кодом от Корпорации Майкрософт. С помощью расширения Комплекта средств разработки Quantum для Visual Studio Code можно создавать программы Q#, загружать встроенные примеры Q# и использовать такие функции, как обмен сообщениями об ошибках, выделение синтаксиса, отладка, визуализация схемы цепи, CodeLens и IntelliSense— все в локальной среде разработки. Чтобы приступить к работе, ознакомьтесь с разделом "Настройка пакета средств разработки Quantum".
С помощью Visual Studio Code и QDK у вас также есть доступ к Оценщику ресурсов Azure Quantum для оценки физических ресурсов, необходимых для запуска программ Q# на квантовых компьютерах. Дополнительные сведения см. в разделе "Запуск оценщика ресурсов" в Visual Studio Code.
Для использования QDK в Visual Studio Code не требуется учетная запись Azure. Однако если у вас есть учетная запись Azure, вы можете подключиться к рабочей области Azure Quantum из Visual Studio Code и запустить программы Q# на квантовых компьютерах и симуляторах выбранных поставщиков. Дополнительные сведения см. в статье Отправка программ Q# с помощью Visual Studio Code.
Примечание.
Расширение QDK также доступно для VS Code для Интернета, которое предоставляет те же возможности подключения Azure и язык Q#, что и классическая версия. Однако он не поддерживает Python, Qiskit или Cirq.
Интеграция Q# и Python
В VS Code вы можете использовать Q# самостоятельно или с Python, для которых требуются qsharp пакеты Python.azure-quantum Сведения об установке этих пакетов см. в разделе "Добавление поддержки для записных книжек Python и Jupyter Notebook".
В следующей таблице показано, как использовать Q# с Python и без Python в VS Code:
| Формат | Файлы | Description |
|---|---|---|
| Q# | .qs | Программа Q#, содержащая только код Q#. |
| Q# и Python | .qs и .py | Программа Python — это ведущая программа, которая в какой-то момент в своей подпрограмме вызывает и использует результаты программы Q#. Обычно это для сложных проектов. |
| Портативный компьютер Jupyter | .ipynb. | Ядро Python поддерживает как код, так и текстовые ячейки. По умолчанию ячейки кода используют Python, но их можно изменить на Q# с помощью %%qsharp команды. Это означает, что код Python, код Q# и пояснительный текст можно использовать в одном файле. Дополнительные сведения см . в статье "Команда %%qsharp". |
Подходит ли Visual Studio Code для меня?
VS Code — это многофункциональная среда, включающая CodeLens и IntelliSense для написания, запуска и отладки квантовых программ. Если у вас есть опыт написания кода и вы хотите подробно изучить Q#, VS Code предназначен для вас.
В следующей таблице показано, что можно и не удается выполнить в VS Code:
| Вы можете: | Нельзя: | Необходимые компоненты: |
|---|---|---|
|
|
|
Учебные материалы по Q#
Чтобы узнать и изучить язык программирования Q#, используйте следующие ресурсы:
- Схема обучения Azure Quantum. Если вы заинтересованы в квантовых вычислениях, но не знаете, где начать, воспользуйтесь этой схемой обучения. В серии интерактивных модулей вы узнаете о квантовых вычислениях и разработке квантовых решений с помощью Q# и QDK.
- Квантовые катас: изучение квантовых вычислений и программирования одновременно с этими самоуправляемыми учебниками, каждый из которых содержит соответствующие теории и упражнения Q# для тестирования знаний.
- Примеры кода Q#: создайте первое квантовое решение с помощью этих готовых примеров Q#. Они охватывают четыре области: квантовые алгоритмы, оценка ресурсов, конструкции языка и Jupyter Notebook.
- Детская площадка QDK: изучение распространенных квантовых алгоритмов, написанных на Q#. Игровая площадка размещена в VS Code для Интернета и предварительно настроена с помощью QDK, поэтому вам не нужно устанавливать ничего.