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Q# 和 Azure Quantum 笔记本入门

提示

创建 Azure Quantum 工作区时,会自动为每个量子硬件提供商获取 500 美元的免费 Azure Quantum 信用额度 。 可以使用 Azure Quantum 信用将第一个量子程序提交到真正的量子硬件。

了解如何在 Azure Quantum 门户中的 Jupyter Notebook 中运行Q#代码。 Jupyter Notebook 是包含格式文本和代码的文档,可在浏览器中使用Q#和 Python 代码运行。 可以直接在 Azure Quantum 门户中创建笔记本,并提供预加载连接信息和预配置 Q# 和 Python 开发环境等功能。

在本文中,你将在Azure 门户中运行一个示例笔记本,该笔记本执行写入和 Python 编写的Q#简单量子随机数生成器。

有关将 Jupyter Notebook 与 Azure Quantum 服务配合使用的详细信息,请参阅 Azure Quantum 工作区中的 Jupyter Notebook。

先决条件

在开始之前,需要满足以下先决条件才能在 Azure Quantum 工作区中使用 Jupyter Notebook。

复制示例笔记本

若要开始,请从笔记本库复制一个示例笔记本。

  1. 登录到 Azure 门户并选择你的 Azure Quantum 工作区。

  2. 选择“笔记本”。

  3. 示例库中,找到 Hello,world:Q#笔记本磁贴,选择 IonQQuantinuumRigetti 提供程序(示例代码相同),然后选择“复制到我的笔记本”。

    示例 Jupyter Notebook 库的屏幕截图,其中显示了如何在库中复制笔记本。

  4. 可在“我的笔记本”下找到示例笔记本,你现在可以运行笔记本。

运行笔记本

若要运行示例笔记本,请针对所选提供程序执行以下步骤。

注意

Q# Jupyter Notebook 中的程序不需要 namespace@EntryPoint()。 而是直接调用操作或函数。 Jupyter Notebook 默认情况下也不会显示程序结果,因此必须使用 Message 该语句。 有关详细信息,请参阅程序的结构Q#。

  1. 在“我的笔记本”中,选择“hello-world-qsharp-ionq”笔记本。

  2. 若要从前到后运行整个程序,请选择“全部运行”。

  3. 若要演练示例并从前到后分别运行每个单元,请选择要运行的单元,然后选择“运行”图标。

    Jupyter Notebook 的屏幕截图,其中显示了如何运行它。

在 IonQ 上逐步执行程序

“hello world”程序运行一个简单的量子随机数生成器,并显示结果的直方图。

需要注意的一些事项:

  • 第 1 个单元格:预加载订阅信息以连接到 Azure Quantum 服务。
  • 第二个单元:检索工作区中的可用 targets (量子计算机和模拟器)。
  • 第三个单元格:导入 qsharp 包并设置编译器的基本配置文件。
  • 第 4 个单元格: Q# 定义程序的代码。 %%qsharp请注意 magic 命令,该命令允许直接在 Python 笔记本单元中输入Q#代码。
  • 第 5 个单元格:使用基本配置文件编译 qsharp 操作以提交到 Azure Quantum。
  • 第 6 个和第 7 个单元格:设置 target、提交作业和绘图并显示结果。 结果应大致在 0 和 1 之间划分。

注意

如果有任何问题或使用 Azure Quantum 遇到任何问题,可以联系 AzureQuantumInfo@microsoft.com

后续步骤