Mulai menggunakan Azure Quantum Development Kit (QDK Modern)

  • Artikel

Pelajari tentang berbagai opsi lingkungan yang tersedia untuk mengembangkan komputasi kuantum menggunakan layanan Azure Quantum . Setiap lingkungan menggunakan Azure Quantum Development Kit (Modern QDK), sekumpulan alat sumber terbuka yang mencakup bahasa Q# pemrograman kuantum dan pustaka yang menyertainya. Dengan QDK, Anda dapat mengembangkan aplikasi komputasi kuantum menggunakan ID dan bahasa yang berbeda dan menjalankannya pada simulator kuantum atau perangkat keras kuantum menggunakan Azure Quantum.

Menjalankan program kuantum

Azure Quantum menawarkan beberapa lingkungan untuk mulai menjelajahi pemrograman kuantum.

  Situs Web Azure Quantum Visual Studio Code (Web) Portal Azure Visual Studio Code
Dukungan bawaan Q# * ✔ ✔ ✔ ✔
Buku catatan Jupyter   ✔ ✔ ✔
Estimator Sumber Daya   ✔ ✔ ✔
Akses QPU   ✔
(dengan langganan Azure)		 ✔
(dengan langganan Azure)		 ✔
(dengan langganan Azure)
Dukungan Python     ✔ ✔
Dukungan Qiskit dan Cirq     ✔ ✔
Hibrid Terintegrasi       ✔
(dengan QDK Klasik)
Penyiapan lokal       ✔

* Visual Studio Code dan VS Code (Web) menyediakan dukungan bahasa yang kaya Q# seperti IntelliSense dan debugging.

Situs web Azure Quantum

Di situs web Azure Quantum, Anda dapat menulis dan menjalankan Q# kode langsung di browser Anda di editor kode online dan membuka kode Anda langsung di Visual Studio Code di Web dengan satu klik - tidak ada penginstalan atau akun Azure yang diperlukan. Tulis kode Anda sendiri Q# , gunakan sampel bawaan, atau minta Copilot di Azure Quantum untuk membuat Q# kode. Untuk informasi selengkapnya, lihat Menjelajahi Azure Quantum.

Portal Azure Quantum

Portal Azure Quantum menyediakan lingkungan pengembangan tanpa instalasi tempat Anda dapat membuat, mengunggah, menyimpan, dan menjalankan kode kuantum Anda di Jupyter Notebooks pada simulator kuantum atau perangkat keras targetskuantum . Galeri sampel Jupyter Notebooks disediakan untuk membuat Anda mulai dengan pemrograman kuantum di Q#, Python, dan menjalankan sirkuit Qiskit dan Cirq. Dari portal, Anda juga dapat mengelola ruang kerja kuantum, pekerjaan, aktivitas, kredit dan penggunaan, dan kontrol akses. Untuk memulai, lihat Membuat ruang kerja Azure Quantum.

Tip

Pengguna pertama kali secara otomatis mendapatkan kredit Azure Quantumgratis $500 (USD) untuk digunakan dengan setiap penyedia perangkat keras kuantum yang berpartisipasi. Jika semua kredit telah digunakan dan Anda membutuhkan lebih banyak, Anda dapat mendaftar ke Program Kredit Azure Quantum.

Visual Studio Code

Ekstensi Modern QDK VS Code adalah versi terbaru dari Q# alat pengembangan bahasa dan kuantum. Dengan jejak yang lebih kecil dan performa yang lebih cepat, ini memiliki instalasi yang efisien, peningkatan bahasa, Python terintegrasi, Jupyter Notebook, dan dukungan Qiskit, konektivitas Azure terintegrasi untuk mengirimkan pekerjaan ke perangkat keras kuantum, dukungan debugger, dan penyorotan sintaks yang ditingkatkan dan pesan kesalahan. QDK Modern adalah platform independen, berjalan di Windows, Mac, Linux, dan web. Untuk menyiapkan informasi, lihat Menginstal QDK Modern.

Visual Studio Code di Web

Visual Studio Code di Web adalah sumber daya gratis yang menawarkan performa, konektivitas Azure, dan Q# fitur bahasa yang sama (seperti penyorotan sintaks, IntelliSense, dan penelusuran kesalahan) sebagai versi visual Studio Code yang diinstal, dikurangi beberapa fitur yang diperluas (lihat tabel perbandingan untuk detailnya). vscode.dev/quantum menawarkan lingkungan kuantum yang telah dikonfigurasi sebelumnya, dan vscode.dev/quantum/playground/ menawarkan lingkungan kuantum yang telah dikonfigurasi sebelumnya, kode sampel, dan konten pembelajaran untuk membuat Anda siap dan berjalan.

Catatan

Jika Anda sudah memiliki lingkungan Python dan Jupyter Notebook yang dikonfigurasi di komputer Anda, Anda bisa menyambungkan ke server Jupyter dari Visual Studio Code di Web dan menjalankan Q# notebook. Untuk informasi selengkapnya, lihat Menyambungkan ke server Jupyter jarak jauh dari vscode.dev.

Menginstal QDK Modern di Visual Studio Code

Catatan

Untuk menghindari kemungkinan konflik versi paket, pastikan untuk mengikuti instruksi penghapusan instalasi di langkah 2.

Untuk menginstal QDK Modern:

  1. Di Visual Studio Code, nonaktifkan atau hapus instalan ekstensi Microsoft Quantum Development Kit .
  2. Jalankan python -m pip uninstall qsharp qsharp-core qsharp-chemistry azure-quantum
  3. Jika diperlukan, instal versi terbaru Visual Studio Code atau buka Visual Studio Code di Web.
  4. Instal ekstensi Azure Quantum Development Kit .

Itu saja. Anda sekarang dapat menulis, men-debug, dan menjalankan Q# program terhadap simulator kuantum bawaan, atau jika Anda sudah memiliki akun Azure, menyambungkan dan mengirimkan Q# program ke perangkat keras kuantum, semuanya dari Visual Studio Code.

Untuk menguji penyiapan Anda, lihat Mengirimkan Q# pekerjaan ke Azure Quantum

Menambahkan dukungan untuk Python dan Jupyter Notebooks

Dengan menambahkan dukungan Python, Anda dapat menyematkan atau memanggil Q# kode dari program Python atau Jupyter Notebooks dan menjalankannya di simulator kuantum bawaan, atau menyambungkan ke ruang kerja Azure Anda dan mengirimkan pekerjaan Anda ke perangkat keras kuantum, semuanya dari VS Code.

Prasyarat

  • Lingkungan Python (3.9 atau lebih tinggi, 3.11 direkomendasikan) dengan Python dan Pip diinstal.
  • Visual Studio Code dengan ekstensi QDK Modern terinstal.

Untuk menambahkan dukungan Python dan Jupyter Notebook:

  1. Instal ekstensi Python dan Jupyter untuk Visual Studio Code.

  2. qsharp Instal paket dan azure-quantum :

    python -m pip install qsharp azure-quantum

  3. Untuk dukungan Qiskit atau Cirq, instal azure-quantum menggunakan parameter [qiskit] atau [cirq]:

    Penting

    Jika Anda memperbarui dari lingkungan Qiskit sebelumnya, lihat Memperbarui paket azure-quantum dengan dukungan 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. Instal paket Python opsional yang mungkin perlu Anda tampilkan hasilnya dan bekerja di Jupyter Notebooks:

    python -m pip install ipykernel ipympl jupyterlab

Untuk menguji penyiapan Anda, lihat Mengirimkan Q# pekerjaan dengan Python atau Mengirimkan Q# pekerjaan dengan Jupyter Notebooks.

Menambahkan dukungan untuk Azure CLI

Azure CLI adalah metode opsional untuk mengirimkan pekerjaan kuantum menggunakan jendela terminal di VS Code.

  1. Instal Azure CLI.

  2. Instal ekstensi Azure CLI quantum terbaru. Buka perintah dan jalankan perintah berikut:

    az extension add \
    --upgrade \
    -n quantum

Untuk menguji penyiapan Anda, lihat Mengirimkan Q# pekerjaan ke Azure Quantum.

Kompatibilitas dengan QDK Klasik

Untuk informasi selengkapnya, lihat Apa yang baru di QDK Modern.

  • QDK Modern tidak sepenuhnya kompatibel dengan QDK Klasik sebelumnya. Tidak semua API telah di-port, dan file proyek yang ada tidak dikenali. Program dan proyek Anda saat ini dapat memerlukan perubahan dan pembaruan yang signifikan. Untuk informasi selengkapnya, lihat Memigrasikan kode Anda ke QDK Modern dan Apa yang baru di QDK Modern.
  • Ekstensi QDK Modern dan ekstensi QDK Klasik sebelumnya dapat diinstal di Visual Studio Code secara bersamaan, tetapi keduanya tidak dapat diaktifkan secara bersamaan. Jika Anda bekerja secara eksklusif dengan QDK Modern, atau jika program Anda memerlukan fitur yang belum didukung di QDK Modern (seperti komputasi kuantum hibrid), hanya aktifkan satu ekstensi pada satu waktu. Untuk informasi selengkapnya, lihat Lanjutkan bekerja di QDK Klasik.
  • Situs web Azure Quantum dan lingkungan portal Azure Quantum menggunakan QDK Modern secara eksklusif.

Lanjutkan bekerja di QDK Klasik

Beberapa fitur, seperti komputasi hibrid, belum didukung di QDK Modern. Untuk terus menggunakan lingkungan QDK Klasik untuk fungsionalitas ini:

  1. Jika Anda telah menginstal salah satu komponen QDK Modern:
    1. Di Visual Studio Code, nonaktifkan atau hapus instalan ekstensi Azure Quantum Development Kit .
    2. Jalankan python -m pip uninstall qsharp
  2. Di Visual Studio Code, aktifkan atau instal ekstensi Microsoft Quantum Development Kit .
  3. Jalankan python -m pip install qsharp<1.0.

Konten terkait

Menggunakan portal Microsoft Azure: