Различные способы запуска программ Q#

Microsoft Quantum Development Kit (QDK) предлагает два варианта разработки для записи и запуска программ Q#. Оба варианта интерфейса с Azure Quantum позволяют запускать программы Q# на симуляторах и квантовом оборудовании от поставщиков Azure Quantum. QDK также включает несколько локальных симуляторов для запуска программ Q# на личном компьютере.

Параметры разработки и запуска программ Q#

Разработка программ Q# и управление заданиями Q#, которые вы отправляете в Azure Quantum с помощью следующих сред разработки:

  • Visual Studio Code: Написание, запуск и отладка кода Q# в локальной среде и отправка заданий в Azure Quantum с расширением QDK в Visual Studio Code (VS Code). Требуется установка.
  • Jupyter Notebook: Разработка кода Q# и отправка заданий в Azure Quantum в Jupyter Notebook с модулем qdk.qsharp Python. Требуется установка.
  • Azure portal: Управление подпиской Azure и рабочей областью Azure Quantum, а также доступ к сведениям о поставщиках квантовых вычислений и отправке заданий. Требуется учетная запись Azure.

Выбор варианта зависит от вашего опыта программирования, знаний в области квантовых вычислений и ваших целей. Каждый вариант имеет различные функции и функциональные возможности, поэтому их можно использовать вместе. Например, напишите программы Q# с расширением QDK в VS Code и управляйте своей квантовой рабочей областью на портале Azure.

Visual Studio Code

VS Code — это бесплатный редактор кода с открытым исходным кодом из Microsoft. С помощью расширения QDK для VS Code можно создавать программы Q# и загружать встроенные примеры Q#. QDK в VS Code предлагает следующие локальные функции разработки и многое другое для программ Q# (.qs файлов):

  • Сообщения об ошибках
  • Выделение синтаксиса
  • Отладка
  • CodeLens
  • IntelliSense
  • Оценка ресурсов квантового компьютера

Примечание.

Расширение QDK также предоставляет языковую поддержку программ OpenQASM (.qasm файлов).

Для использования QDK в VS Code не требуется учетная запись Azure, но для отправки заданий в Azure Quantum с помощью QDK требуется учетная запись Azure. QDK можно использовать для подключения к рабочей области Azure Quantum из VS Code и запуска программ Q# на квантовых компьютерах и симуляторах от разных поставщиков Azure Quantum. Дополнительные сведения см. в статье Отправка программ Q# с помощью Visual Studio Code.

Чтобы приступить к работе с расширением QDK в VS Code, см. статью "Настройка QDK".

Примечание.

Расширение QDK также доступно в VS Code for Web, который предоставляет те же Azure возможности подключения и языка Q#, что и классическая версия. Однако веб-сайт не поддерживает Python, Qiskit или Cirq программы.

Правильно ли для меня расширение QDK в VS Code?

VS Code — это многофункциональная среда, которая включает CodeLens и IntelliSense для создания, запуска и отладки квантовых программ Q# и OpenQASM. 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: Вам нужно:
  • Запустите программы Q# и OpenQASM.
  • Загрузка примеров кода.
  • Отладка программ.
  • Сохраните программы и результаты.
  • Просмотр сообщений об ошибках компилятора.
  • Подключитесь к рабочей области Azure Quantum.
  • Визуализировать квантовые каналы.
  • Используйте оценщик ресурсов.
  • Управляйте подписками и рабочими областями.
  • Управляйте своими квантовыми заданиями.
  • Выберите поставщиков квантовых вычислений и планы.
  • Установка VS Code.
  • Чтобы установить расширение QDK.
  • Подписка Azure и квантовая рабочая область (если вы хотите запустить программы на реальном оборудовании).

Портативный компьютер Jupyter

QDK имеет широкий qdk Python пакет, позволяющий разрабатывать программы Q# в .py Python файлах или Jupyter Notebook. Пакет QDK Python также поддерживает другие квантовые языки, такие как Qiskit, Cirq и PennyLane.

Пакет qdk Python включает несколько модулей для разработки квантовых программ и управления заданиями Azure Quantum. Например, модуль qsharp позволяет писать код Q# в Jupyter Notebook, а модуль azure позволяет подключаться к квантовой рабочей области и отправлять задания в Azure Quantum.

Общие сведения о возможностях qdk пакета и модуля Python см. в описании проекта QDK на веб-сайте PyPi.

Подходит ли Python и Jupyter Notebook для меня?

Jupyter Notebook удобно писать код Python и визуализировать выходные данные в одной среде разработки. Если вы предпочитаете разрабатывать Python и хотите поддержку нескольких языков квантового программирования, то пакет QDK Python и Jupyter Notebook предназначены для вас.

В следующей таблице показано, что можно и не удается выполнить в Python и Jupyter Notebook:

Вы можете: Нельзя: Вам нужно:
  • Разработка на нескольких языках квантового программирования.
  • Сохраните программы и результаты.
  • Подключитесь к рабочей области Azure Quantum.
  • Визуализировать квантовые каналы.
  • Используйте оценщик ресурсов.
  • Управляйте подписками и рабочими областями.
  • Управляйте своими квантовыми заданиями.
  • Выберите поставщиков квантовых вычислений и планы.
  • Установка Python и Pip.
  • Установить Jupyter Notebook.
  • Установка пакета QDK Python.
  • Подписка Azure и квантовая рабочая область (если вы хотите запустить программы на реальном оборудовании).

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 задания в quantum поставщиков оборудования и сохранить результаты задания в учетной записи хранения Azure Quantum. Вы также можете управлять подписками, действиями, кредитным использованием, квотами и контролем доступа.

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 заданиями и подписками, просматривать счета или пробовать разные квантовые поставщики, Azure портал предназначен для вас.

В следующей таблице показано, что можно и нельзя сделать в портале Azure:

Вы можете: Нельзя: Вам нужно:
  • Создание квантовых рабочих областей.
  • Управляйте подписками и рабочими областями.
  • Копирование ключей доступа к рабочей области.
  • Управляйте своими квантовыми заданиями.
  • Сохраните программы и результаты.
  • Выберите поставщиков квантовых вычислений и планы.
  • Разработка квантовых программ
  • Визуализируйте квантовые схемы и результаты.
  • Вычислите оценки ресурсов для программ.
  • Подписка Azure.
  • Рабочая область Azure Quantum.

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. С помощью ряда интерактивных модулей вы узнаете о квантовых вычислениях и о том, как разрабатывать квантовые решения в Azure Quantum с помощью Q# и QDK.
  • Quantum Katas: Изучайте квантовые вычисления и программирование с помощью этих материалов для самостоятельного обучения, каждый из которых содержит необходимые теоретические сведения и упражнения на Q#, чтобы проверить свои знания.
  • Примеры кода Q#: создайте первое квантовое решение с помощью этих готовых примеров Q#. Они охватывают четыре области: квантовые алгоритмы, оценка ресурсов, конструкции языка и записные книжки Jupyter.
  • QDK Playground: Исследуйте распространенные квантовые алгоритмы, написанные на Q#. Игровая площадка размещена в VS Code для Интернета и предварительно настроена с помощью QDK, поэтому вам не нужно устанавливать ничего.

Связанный контент

  • Last updated on