開始使用 Q# 和 Azure Quantum 筆記本

提示

第一次用戶會自動取得 免費 $500 (美元) 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。

瞭解如何在 Azure Quantum 入口網站中的 Jupyter Notebook 中執行Q#程式代碼。 Jupyter Notebook 是一份檔，其中包含 RTF 和程式代碼，而且可以使用 和 Python 程式代碼在瀏覽器中Q#執行。 筆記本可以直接在 Azure Quantum 入口網站中建立，並提供預先載入的連線資訊和預先 Q# 設定和 Python 開發環境等功能。

在本文中，您將在 Azure 入口網站 中執行範例筆記本，以執行以 Q# 和 Python 撰寫的簡單量子隨機數產生器。

如需搭配 Azure Quantum 服務使用 Jupyter Notebook 的詳細資訊，請參閱在 Azure Quantum 工作區中使用 Jupyter Notebook。

必要條件

開始之前，您需要下列必要條件，才能在 Azure Quantum 工作區中使用 Jupyter Notebook。

• 具備有效訂用帳戶的 Azure 帳戶。 如果您沒有 Azure 帳戶，請免費註冊並註冊 隨用隨付訂用帳戶。
• Azure Quantum 工作區。 請參閱建立 Azure Quantum 工作區。

複製範例筆記本

若要開始使用，請從筆記本資源庫複製範例筆記本。

1. 登入 Azure 入口網站，並選取您的 Azure Quantum 工作區。

2. 選取 [筆記本]。

3. 在範例資源庫中，找出 Hello、world：Q#筆記本磚、選取 IonQ、Quantinuum 或 Rigetti 提供者， (範例程式代碼完全相同) ，然後選取 [複製到我的筆記本]。

4. 您可以在 [我的筆記本] 下找到範例筆記本，然後您現在可以執行筆記本。

   

執行 Notebook

若要執行範例筆記本，請針對您選取的提供者遵循下列步驟。

IonQ

1. 在 [我的筆記本] 中，選取 hello-world-qsharp-ionq 筆記本。

2. 若要從上到下執行完整的程式，請選取 [全部執行]。

3. 若要逐步進行範例，並個別從上到下執行每個儲存格，請選取您要執行的儲存格，然後選取 [執行圖示]。

   

逐步執行 IonQ 上的程式

hello world 程式會執行簡單的量子亂數產生器，並顯示結果的長條圖。

要注意的事項：

• 第 1 個儲存格：預先載入您的訂用帳戶資訊，以連線至 Azure Quantum 服務。
• 第2個數據格：擷取工作區中) 的可用 targets (量子計算機和模擬器。
• 第三個數據格：匯入 qsharp 封裝，並設定編譯程式的基底配置檔。
• 第 4 個儲存格： Q# 定義程式的程式代碼。 %%qsharp請注意magic命令，可讓您直接在 Python 筆記本數據格中輸入Q#程式代碼。 0 第 5 個數據格：使用基底配置檔來編譯 qsharp 作業，以提交至 Azure Quantum。
• 第 6 個和第 7 個儲存格：設定 target、提交作業，並繪製並顯示結果。 結果應該大致分割為 0 和 1。

Quantinuum

1. 在 [我的筆記本] 中，選取 hello-world-qsharp-quantinuum 筆記本。

2. 若要從上到下執行完整的程式，請選取 [全部執行]。

3. 若要逐步進行範例，並個別從上到下執行每個儲存格，請選取您要執行的儲存格，然後選取 [執行圖示]。

   

逐步執行 Quantinuum 上的程式

hello world 程式會執行簡單的量子亂數產生器，並顯示結果的長條圖。

要注意的事項：

• 第 1 個儲存格：預先載入您的訂用帳戶資訊，以連線至 Azure Quantum 服務。
• 第2個數據格：擷取工作區中) 的可用 targets (量子計算機和模擬器。
• 第三個數據格：匯入 qsharp 封裝，並設定編譯程式的基底配置檔。
• 第 4 個儲存格： Q# 定義程式的程式代碼。 %%qsharp請注意magic命令，可讓您直接在 Python 筆記本數據格中輸入Q#程式代碼。 0 第 5 個數據格：使用基底配置檔來編譯 qsharp 作業，以提交至 Azure Quantum。
• 第 6 個和第 7 個儲存格：設定 target、提交作業，並繪製並顯示結果。 結果應該大致分割為 0 和 1。

查看長條圖時，您可能會注意到程式每次都傳回 0，這不是非常隨機的。 這是因為筆記本已預先填入以使用 Quantinuum 語法檢查程式quantinuum.sim.h1-1sc。 使用語法檢查程式可確保您的程式代碼會在 Quantinuum 硬體上順利執行，但也會針對每個量子測量傳回 0。

若要建立真正的隨機數產生器，請修改第 5 個單元格中的程式代碼，以使用 系統模型 H1 模擬器targetquantinuum.sim.h1-1e。

注意

針對系統模型 H1 模擬器或系統模型 H1 電腦執行程式，將會從您的帳戶使用 H-System Quantum 點數 (HQC) 。 此範例程式的單一執行大約會花費 5.3 個 HQC。

qsharp.azure.target("quantinuum.sim.h1-1e")

重新執行該儲存格和下列儲存格。 現在，結果應該大致分割為 0 和 1。

Rigetti

1. 在 [我的筆記本] 中，選取 hello-world-qsharp-rigetti 筆記本。

2. 若要從上到下執行完整的程式，請選取 [全部執行]。

3. 若要逐步進行範例，並個別從上到下執行每個儲存格，請選取您要執行的儲存格，然後選取 [執行圖示]。

   

逐步執行 Rigetti 上的程式

hello world 程式會執行簡單的量子亂數產生器，並顯示結果的長條圖。

要注意的事項：

• 第 1 個儲存格：預先載入您的訂用帳戶資訊，以連線至 Azure Quantum 服務。
• 第2個數據格：擷取工作區中) 的可用 targets (量子計算機和模擬器。
• 第三個數據格：匯入 qsharp 封裝，並設定編譯程式的基底配置檔。
• 第 4 個儲存格： Q# 定義程式的程式代碼。 %%qsharp請注意magic命令，可讓您直接在 Python 筆記本數據格中輸入Q#程式代碼。 0 第 5 個數據格：使用基底配置檔來編譯 qsharp 作業，以提交至 Azure Quantum。
• 第 6 個和第 7 個儲存格：設定 target、提交作業，並繪製並顯示結果。 結果應該大致分割為 0 和 1。

注意

如果您有任何問題或使用 Azure Quantum 遇到任何問題，您可以連絡 AzureQuantumInfo@microsoft.com。

下一步

• 探索 Azure Quantum
• 快速入門：使用 Qiskit 提交線路