Поделиться через

Начало работы с Azure Quantum Development Kit (современный QDK)

  • Статья

Узнайте о различных вариантах среды, доступных для разработки квантовых вычислений с помощью службы Azure Quantum . В каждой среде используется Azure Quantum Development Kit (современный QDK) открытый код набор инструментов, включающий язык квантового программирования Q# и сопутствующие библиотеки. С помощью QDK можно разрабатывать квантовые вычислительные приложения с помощью различных ПАРАМЕТРОВ и языков и запускать их на квантовых симуляторах или квантовом оборудовании с помощью Azure Quantum.

Выполнение квантовых программ

Azure Quantum предлагает несколько сред для изучения квантового программирования.

  Веб-сайт Azure Quantum Visual Studio Code (Web) Портал Azure Visual Studio Code
Встроенная Q# поддержка * ✔ ✔ ✔ ✔
Записные книжки Jupyter   ✔ ✔ ✔
Оценка ресурсов   ✔ ✔ ✔
Доступ к QPU   ✔
(с подпиской Azure)		 ✔
(с подпиской Azure)		 ✔
(с подпиской Azure)
Поддержка Python     ✔ ✔
Поддержка Qiskit и Cirq     ✔ ✔
Интегрированная гибридная среда       ✔
(с классическим QDK)
Локальная установка       ✔

* VS Code и VS Code (Web) обеспечивают многофункциональную Q# языковую поддержку, например IntelliSense и отладку.

Веб-сайт Azure Quantum

На веб-сайте Azure Quantum вы можете написать и запустить Q# код прямо в браузере в редакторе веб-кода и открыть код непосредственно в VS Code в Интернете с одним щелчком мыши — установка или учетная запись Azure не требуется. Напишите собственный Q# код, используйте встроенные примеры или предложите Copilot в Azure Quantum создать Q# код. Дополнительные сведения см. в статье "Обзор Azure Quantum".

Портал Azure Quantum

Портал Azure Quantum предоставляет среду разработки без установки, в которой можно создавать, загружать, хранить и запускать квантовый код в Jupyter Notebooks на квантовом симуляторе или квантовом оборудовании targets. Коллекция примеров Записных книжек Jupyter предоставляется для начала работы с квантовым программированием в Q#, Python и запуском каналов Qiskit и Cirq. На портале вы также можете управлять квантовыми рабочими областями, заданиями, действиями, кредитами и использованием и контролем доступа. Сведения о начале работы см. в статье "Создание рабочей области Azure Quantum".

Совет

При первом запуске пользователи автоматически получают бесплатныекредиты Azure Quantum Credits для использования с каждым участвующим квантовым поставщиком оборудования. Если вы используете все кредиты и вам потребуются дополнительные, вы можете подать заявку на участие в программе кредитов Azure Quantum.

Visual Studio Code

Современное расширение VS Code QDK — это последняя версия средств разработки Q# языка и квантовых вычислений. Благодаря меньшему объему ресурсов и более быстрой производительности она обеспечивает упрощенную установку, улучшения языка, встроенную поддержку Python, Jupyter Notebook и Qiskit, интегрированную функцию подключения Azure для отправки заданий на квантовое оборудование, поддержку отладчика и улучшения синтаксиса выделения и сообщений об ошибках. Современный QDK является платформой независимой от платформы, работающей в Windows, Mac, Linux и Интернете. Сведения о настройке см. в разделе "Установка современного QDK".

Visual Studio Code в Интернете

VS Code в Интернете — это бесплатный ресурс, который обеспечивает ту же производительность, подключение Azure и Q# языковые функции (например, выделение синтаксиса, IntelliSense и отладку), что и установленная версия VS Code, минус некоторые расширенные функции (см . таблицу сравнения для подробных сведений). vscode.dev/quantum предлагает предварительно настроенную квантовую среду, а vscode.dev/quantum/playground/ предлагает предварительно настроенную квантовую среду, пример кода и содержимое обучения для получения и запуска.

Примечание.

Если на компьютере уже настроена среда Python и Jupyter Notebook, вы можете подключиться к серверу Jupyter из VS Code в Интернете и запустить Q# записные книжки. Дополнительные сведения см. в Подключение подключении к удаленному серверу Jupyter из vscode.dev.

Установка современного QDK в VS Code

Примечание.

Чтобы избежать возможных конфликтов версии пакета, следуйте инструкциям по удалению на шаге 2.

Чтобы установить современный QDK, выполните следующие действия.

  1. В VS Code отключите или удалите расширение Майкрософт Quantum Development Kit .
  2. Выполнить python -m pip uninstall qsharp qsharp-core qsharp-chemistry azure-quantum
  3. При необходимости установите последнюю версию VS Code или откройте VS Code в Интернете.
  4. Установите расширение AzureQuantum Development Kit.

Вот и все. Теперь вы можете создавать, отлаживать и запускать Q# программы в встроенном квантовом симуляторе или, если у вас уже есть учетная запись Azure, подключить и отправить Q# программы на квантовое оборудование, все из VS Code.

Чтобы проверить настройку, см. статью "Отправка Q# заданий в Azure Quantum"

Добавление поддержки для Записных книжек Python и Jupyter

Благодаря добавленной поддержке Python вы можете внедрить или вызвать Q# код из программ Python или Jupyter Notebook и запустить их на встроенном квантовом симуляторе или подключиться к рабочей области Azure и отправить задания в квантовое оборудование, все из VS Code.

Необходимые условия

  • Среда Python (3.9 или более поздней версии, рекомендуемая версия 3.11) с установленным Python и Pip .
  • VS Code с установленным расширением Modern QDK.

Чтобы добавить поддержку Python и Jupyter Notebook, выполните следующие действия.

  1. Установите расширения Python и Jupyter для VS Code.

  2. qsharp Установите и azure-quantum пакеты:

    python -m pip install qsharp azure-quantum

  3. Для поддержки Qiskit или Cirq установите azure-quantum параметры [qiskit] или [cirq]:

    Внимание

    Если вы обновляетесь из предыдущей среды Qiskit, ознакомьтесь с обновлением пакета Azure-quantum с поддержкой Qiskit.

    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. Установите необязательные пакеты Python, которые могут потребоваться для отображения результатов и работы в Jupyter Notebook:

    python -m pip install ipykernel ipympl jupyterlab

Чтобы проверить настройку, см. статью "Отправка заданий с помощью Python" или "Отправка Q#Q# заданий" с помощью Записных книжек Jupyter.

Добавление поддержки Azure CLI

Azure CLI — это необязательный метод для отправки квантовых заданий с помощью окна терминала в VS Code.

  1. Установите интерфейс командной строки Azure.

  2. Установите последнее расширение Azure CLI quantum . Откройте командную строку и выполните следующую команду:

    az extension add \
    --upgrade \
    -n quantum

Чтобы проверить настройку, см. статью "Отправка Q# заданий в Azure Quantum".

Совместимость с классическим QDK

Дополнительные сведения см. в статье "Новые возможности современного QDK".

  • Современный QDK не полностью совместим с предыдущим классическим QDK. Не все API были перенесены, и существующие файлы проекта не распознаются. Текущие программы и проекты могут потребовать значительных изменений и обновлений. Дополнительные сведения см. в разделе "Перенос кода в современный QDK" и "Новые возможности" в современном QDK.
  • Современное расширение QDK и предыдущее классическое расширение QDK можно установить в VS Code одновременно, но одновременно не может быть включено. Если вы работаете исключительно с современным QDK или если программы требуют функций, которые еще не поддерживаются в современном QDK (например, гибридных квантовых вычислений), включите только одно расширение одновременно. Дополнительные сведения см. в разделе "Продолжить работу в классическом QDK".
  • Веб-сайт Azure Quantum и среды портала Azure Quantum используют только современный QDK.

Продолжить работу в классическом QDK

Некоторые функции, такие как гибридные вычисления, пока не поддерживаются в современном QDK. Чтобы продолжить использование классической среды QDK для этой функции:

  1. Если вы установили любой из современных компонентов QDK:
    1. В VS Code отключите или удалите расширение Azure Quantum Development Kit .
    2. Выполнить python -m pip uninstall qsharp
  2. В VS Code включите или установите расширение Майкрософт Quantum Development Kit .
  3. Запустите python -m pip install qsharp<1.0.

Связанный контент

На портале Azure: