Einstieg in das Quantum Development Kit (QDK) für Quantencomputing

Das Quantum Development Kit (QDK) enthält alle Tools, die Sie für die Erstellung Ihrer eigenen Quantenprogramme und Experimente mit Q# benötigen. Q# ist eine Programmiersprache, die speziell für die Entwicklung von Quantenanwendungen konzipiert wurde.

Beginnen Sie mit dem Leitfaden zur Einrichtung des QDK, um sofort loszulegen. Dort erfahren Sie Schritt für Schritt, wie Sie das Quantum Development Kit auf Windows-, Linux- oder macOS-Computern einrichten, damit Sie Ihre eigenen Quantenprogramme schreiben können.

Sollten Sie noch keine Erfahrung mit Quantencomputing haben, finden Sie in der Übersicht Informationen zu den Möglichkeiten von Quantencomputern sowie zu den Grundlagen des Quantencomputings.

Einstieg in die Programmierungmit mit Q#

Das Quantum Development Kit bietet viele Möglichkeiten, um sich mit der Entwicklung eines Quantenprogramms mit Q# vertraut zu machen. Unsere Tutorials helfen Ihnen beim schnellen Einstieg in die Welt des Quantencomputings:

  • Quanten-Zufallszahlengenerator: Beginnen Sie mit einer Q#-Anwendung im Hallo Welt-Stil, die eine kurze Einführung in die Konzepte des Quantencomputings bietet, während Sie in wenigen Minuten eine Quantenanwendung erstellen und ausführen.
  • Erkunden der Verschränkung mit Q#: Dieses Tutorial enthält Informationen zum Schreiben eines Q#-Programms, das einige grundlegende Konzepte der Quantenprogrammierung veranschaulicht. Wenn Sie noch nicht bereit sind, mit dem Programmieren zu beginnen, können Sie trotzdem fortfahren, ohne das QDK zu installieren, und sich einen Überblick über die Programmiersprache Q# und die ersten Konzepte des Quantencomputings verschaffen.
  • Grover-Suchalgorithmus: Ein Beispiel für ein Q#-Programm. Hiermit wird die hohe Leistungsfähigkeit von Q# in Bezug auf das Ausdrücken des Quantenalgorithmus mit dem Ziel verdeutlicht, untergeordnete Quantenoperationen zu abstrahieren. In diesem Tutorial erfahren Sie Schritt für Schritt, wie Sie das Programm unter Verwendung von Visual Studio oder Visual Studio Code als Q#-Anwendung entwickeln.

Weitere Informationen zum Lernen

  • Microsoft Learn bietet kostenloses Onlinetraining für Quantencomputing. Der Lernpfad zu den Grundlagen des Quantencomputings bietet eine Einführung in die grundlegenden Konzepte von Quantencomputing und Quantenalgorithmen, und Sie erhalten einen Einstieg in das Entwickeln von Quantenprogrammen mithilfe von Q#.
  • Informieren Sie sich über Quanten-Katas, wenn Sie sich eingehender mit der Q#-Programmierung beschäftigen möchten. Hierbei handelt es sich um eine Sammlung von Programmierübungen, die Sie im gewünschten Tempo durcharbeiten können und die als Einführung in das Quantencomputing mit Q# dienen. Viele dieser Katas sind auch als Q#-Notebooks verfügbar.
  • Unser Repository mit Beispielen enthält mehrere Beispiele für das Schreiben von Quantenprogrammen mit Q#. Die meisten dieser Beispiele werden mit unseren Open-Source-Quantenbibliotheken geschrieben, z. B. zu den Bereichen Standard und Chemie (weitere Informationen unten).

Wichtige Konzepte für das Quantencomputing

Wenn die Quantenentwicklung neu für Sie ist, können wir gut nachvollziehen, dass dieses Thema ggf. etwas überwältigend erscheint. Diese wichtigen Konzepte erleichtern Ihnen den Einstieg in die Welt des Quantencomputings und verdeutlichen die Unterschiede zwischen Quantencomputing und klassischem Computing.

Dokumentation zum Quantum Development Kit

Die aktuelle Dokumentation enthält die folgenden zusätzlichen Themen.

Q#-Entwicklerhandbücher

  • Im Q#-Benutzerhandbuch werden die zentralen Konzepte im Zusammenhang mit der Erstellung von Quantenprogrammen in Q# erläutert.
  • Unter Quantensimulatoren und Hostanwendungen wird beschrieben, wie Quantenalgorithmen ausgeführt werden, welche Quantencomputer verfügbar sind und wie Sie für das Quantenprogramm einen Treiber schreiben, der nicht auf Q# basiert.

Q#-Bibliotheken

  • Q#-Standardbibliotheken: Hier werden die Vorgänge und Funktionen beschrieben, für die sowohl die Steuerung per klassischer Sprache als auch die Q#-Quantenalgorithmen unterstützt werden. Zu den Themen gehören Ablaufsteuerung, Datenstrukturen, Fehlerkorrektur, Testen und Debuggen.
  • Q#-Chemiebibliothek: Hier werden die Vorgänge und Funktionen beschrieben, die quantenbasierte Chemiesimulationen unterstützen. Dies ist ein wichtiger Anwendungsbereich für Quantencomputing. Zu den Themen gehören beispielsweise die Simulation der Hamilton-Dynamiken und die Quantenphasenschätzung.
  • Numerikbibliothek von Q#: Hier werden die Vorgänge und Funktionen beschrieben, die das Ausdrücken komplizierter arithmetischer Funktionen in Bezug auf die nativen Vorgänge von Zielcomputern unterstützen.
  • Q#-Bibliotheksreferenz: Enthält Referenzinformationen zu Bibliotheksentitäten nach Namespace.

Allgemeines Quantencomputing

  • Der Artikel Quantencomputingkonzepte enthält Themen, in denen die Bedeutung der linearen Algebra für das Quantencomputing, Art und Nutzung von Qubits, Lesen einer Quantenschaltung und mehr beschrieben wird.
  • Das Glossar zum Quantencomputing enthält die wichtigen Begriffe des Quantencomputings und der Programmentwicklung. Wen dieses Thema neu für Sie ist, kann Ihnen das Glossar beim Durchlesen unserer Dokumentation als hilfreiche Referenz dienen.
  • Weitere Informationsquellen enthält speziell ausgewählte Verweise auf umfassende Themen zum Quantencomputing.

Zusätzliche Informationen

Beteiligen an der Q#-Open-Source-Community

Das Quantum Development Kit ist ein Open-Source-Development Kit, mit dem Entwickler das Quantencomputing für alle Benutzer besser zugänglich machen können, damit die drängendsten Probleme dieser Welt gelöst werden können. Akademische Einrichtungen, die Open-Source-Software benötigen, können Q# bereitstellen, um das Lernen und die Entwicklung im Zusammenhang mit Quantencomputing zu ermöglichen. Dank des Open-Source-Ansatzes des Development Kits haben Entwickler und Domänenexperten auch die Möglichkeit, Verbesserungen und Ideen per Code beizusteuern.

Ihr Feedback, Ihre Beteiligung und Ihre Beiträge zum Quantum Development Kit sind wichtig. Informationen dazu, welche Quantum Development Kit-Quellen Sie nutzen können, wie Sie Feedback senden und wie Sie sich an den Entscheidungen beteiligen und einen Beitrag zu dieser stetig wachsenden Plattform zur Quantenentwicklung leisten können, finden Sie unter Mitwirken am Quantum Development Kit.

Weitere allgemeine Informationen zur Quantencomputing-Initiative von Microsoft finden Sie unter Microsoft Quantum.