開始使用 Azure Quantum Development Kit (新式 QDK)

  • 發行項

瞭解可使用 Azure Quantum 服務開發量子運算的不同環境選項。 每個環境都會使用 Azure Quantum Development Kit (Modern QDK) ，這是一組包含量子程式設計語言Q#和隨附連結庫的 開放原始碼 工具。 透過 QDK，您可以使用不同的 IDE 和語言開發量子運算應用程式，並使用 Azure Quantum 在量子模擬器或量子硬體上執行它們。

執行量子程式

Azure Quantum 提供數個環境來開始探索量子程序設計。

  Azure Quantum 網站 Visual Studio Code (Web) Azure 入口網站 Visual Studio Code
內 Q# 建支援 * ✔ ✔ ✔ ✔
Jupyter Notebook   ✔ ✔ ✔
資源估算器   ✔ ✔ ✔
QPU 存取   ✔
使用 Azure 訂用帳戶) (		 ✔
使用 Azure 訂用帳戶) (		 ✔
使用 Azure 訂用帳戶) (
Python 支援     ✔ ✔
Qiskit 和 Cirq 支援     ✔ ✔
整合式混合式       ✔
(傳統 QDK)
本機設定       ✔

* VS Code 和 VS Code (Web) 提供豐富的 Q# 語言支援，例如 IntelliSense 和偵錯。

Azure Quantum 網站

在 Azure Quantum 網站上，您可以在線上程式代碼編輯器的瀏覽器中直接撰寫並執行 Q# 程式碼，並在網路上直接在 VS Code 中開啟程式代碼，只要按下即可 - 不需要安裝或 Azure 帳戶。 撰寫您自己的 Q# 程序代碼、使用內建範例，或提示 Azure Quantum 中的 Copilot 建立 Q# 程式代碼。 如需詳細資訊，請參閱 探索 Azure Quantum。

Azure Quantum 入口網站

Azure Quantum 入口網站提供無安裝的開發環境，您可以在量子模擬器或量子硬體targets上的 Jupyter Notebook 中建立、上傳、儲存和執行量子程式代碼。 提供範例 Jupyter Notebooks 資源庫，讓您開始進行 、Python 中的 Q#量子程序設計，以及執行 Qiskit 和 Cirq 線路。 您也可以從入口網站管理量子工作區、作業、活動、點數和使用量，以及訪問控制。 若要開始使用，請參閱 建立 Azure Quantum 工作區。

提示

第一次用戶會自動取得 免費 $500 (USD) Azure Quantum 點數 ，以便與每個參與的量子硬體提供者搭配使用。 如果您已使用所有點數，但還需要更多，可以申請 Azure Quantum 點數方案。

Visual Studio Code

新式 QDK VS Code 擴充功能是最新版 Q# 的語言和量子開發工具。 透過較小的使用量和更快的效能，它提供簡化的安裝、語言改進、整合的 Python、Jupyter Notebook 和 Qiskit 支援、將作業提交至量子硬體、調試程序支援，以及改善語法醒目提示和錯誤訊息的整合式 Azure 連線能力。 新式 QDK 是獨立平臺，在 Windows、Mac、Linux 和 Web 上執行。 如需設定資訊，請參閱 安裝新式 QDK。

網路上的 Visual Studio Code

Web 上的 VS Code 是一項免費資源，可提供相同的效能、Azure 連線能力，以及 Q# 語言功能 (例如語法醒目提示、IntelliSense 和偵錯) 作為已安裝版本的 VS Code，減去部分擴充功能， (請參閱 比較數據表 以取得詳細數據) 。 vscode.dev/quantum 提供預先設定的量子環境， vscode.dev/quantum/playground/ 提供預先設定的量子環境、範例程式代碼和學習內容，讓您啟動並執行。

注意

如果您已在計算機上設定 Python 和 Jupyter Notebook 環境，您可以從 Web 上的 VS Code 連線到 Jupyter 伺服器並執行Q#筆記本。 如需詳細資訊，請參閱 從 vscode.dev 連線到遠端 Jupyter 伺服器。

在 VS Code 上安裝新式 QDK

注意

若要避免套件版本的可能衝突，請務必遵循步驟 2 中的卸載指示。

若要安裝新式 QDK：

  1. 在 VS Code 中，停用或卸載 Microsoft Quantum Development Kit 擴充功能。
  2. 執行 python -m pip uninstall qsharp qsharp-core qsharp-chemistry azure-quantum
  3. 如有需要，請安裝最新版本的 VS Code ，或在 網路上開啟 VS Code。
  4. 安裝 Azure Quantum Development Kit 擴充功能。

就這麼簡單。 您現在可以針對內建的量子模擬器撰寫、偵錯和執行程式，或者如果您已經有 Azure 帳戶，請將程式連線並 Q# 提交 Q# 至量子硬體，全都來自 VS Code。

若要測試您的設定，請參閱 將作業提交 Q# 至 Azure Quantum

新增 Python 和 Jupyter Notebook 的支援

透過新增的 Python 支援，您可以從 Python 程式或 Jupyter Notebook 內嵌或呼叫 Q# 程式代碼，並在內建的量子模擬器上執行程式代碼，或連線到您的 Azure 工作區，並將作業提交至量子硬體，全都來自 VS Code。

先決條件

  • 已安裝 Python 和 Pip 的 Python 環境 (3.9 或更新版本，建議使用 3.11) 。
  • 已安裝新式 QDK 擴充功能的 VS Code。

若要新增 Python 和 Jupyter Notebook 支援：

  1. 安裝適用於 VS Code 的 Python 和 Jupyter 擴充功能。

  2. qsharp安裝與 azure-quantum 套件：

    python -m pip install qsharp azure-quantum

  3. 針對 Qiskit 或 Cirq 支援，請使用 [qiskit] 或 [cirq] 參數進行安裝 azure-quantum ：

    重要

    如果您要從先前的 Qiskit 環境更新，請參閱 使用 Qiskit 支援更新 azure-quantum 套件。

    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. 安裝選擇性的 Python 套件，您可能需要在 Jupyter Notebook 中顯示結果並運作：

    python -m pip install ipykernel ipympl jupyterlab

若要測試您的設定，請參閱 使用 Python 提交 Q# 作業 或使用 Jupyter Notebook 提交 Q# 作業。

新增 Azure CLI 的支援

Azure CLI 是選擇性的方法，可使用 VS Code 中的終端機視窗來提交量子作業。

  1. 安裝 Azure CLI。

  2. 安裝最新的 Azure CLI quantum 擴充功能。 開啟命令提示字元並執行下列命令：

    az extension add \
    --upgrade \
    -n quantum

若要測試您的設定，請參閱 將作業提交 Q# 至 Azure Quantum。

與傳統 QDK 的相容性

如需詳細資訊，請參閱 新式 QDK 的新功能。

  • 新式 QDK 與先前的傳統 QDK 完全相容。 並非所有 API 都已移植，而且無法辨識現有的項目檔。 您目前的程式和專案可能需要重大變更和更新。 如需詳細資訊，請參閱 將程式代碼移轉至新式 QDK 和 新式 QDK 的新功能。
  • 新式 QDK 擴充功能和先前的傳統 QDK 擴充功能可以同時安裝在 VS Code 中，但無法同時啟用這兩者。 如果您只使用新式 QDK，或者如果您的程式需要新式 QDK 中尚未支援的功能 (，例如混合式量子運算) ，則一次只啟用一個擴充功能。 如需詳細資訊，請參閱 繼續在傳統 QDK 中工作。
  • Azure Quantum 網站和 Azure Quantum 入口網站環境會獨佔使用新式 QDK。

繼續在傳統 QDK 中工作

新式 QDK 尚不支援某些功能，例如混合式運算。 若要繼續使用傳統 QDK 環境進行這項功能：

  1. 如果您已安裝任何新式 QDK 元件：
    1. 在 VS Code 中，停用或卸載 Azure Quantum Development Kit 擴充功能。
    2. 執行 python -m pip uninstall qsharp
  2. 在 VS Code 中，啟用或安裝 Microsoft Quantum Development Kit 擴充功能。
  3. 執行 python -m pip install qsharp<1.0。

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使用 Azure 入口網站：