Diferentes maneiras de executar programas Q#

O QDK (Microsoft Quantum Development Kit) oferece duas opções de desenvolvimento para gravar e executar programas Q#. Ambas as opções se integram ao Azure Quantum para executar programas Q# em simuladores e em hardware quântico dos provedores do Azure Quantum. O QDK também inclui vários simuladores locais para executar programas Q# em seu computador pessoal.

Opções para desenvolver e executar programas em Q#

Desenvolva programas Q# e gerencie trabalhos de Q# que você envia para Azure Quantum por meio dos seguintes ambientes de desenvolvimento:

  • Visual Studio Code: escrever, executar e depurar código Q# em seu ambiente local e enviar trabalhos para Azure Quantum com a extensão QDK em Visual Studio Code (VS Code). Instalação necessária.
  • Jupyter Notebook: Desenvolver código Q# e enviar trabalhos para Azure Quantum em Jupyter Notebook com o módulo qdk.qsharp Python. Instalação necessária.
  • Azure portal: Gerencie sua assinatura do Azure e seu espaço de trabalho do Azure Quantum, e acesse informações sobre seus provedores quânticos e submissões de trabalhos. Requer uma conta Azure.

A opção escolhida depende de sua experiência de codificação, conhecimento quântico e metas. Cada opção tem recursos e funcionalidades diferentes, para que você possa usá-los juntos. Por exemplo, escreva programas Q# com a extensão QDK no VS Code e gerencie seu workspace quântico no portal Azure.

Visual Studio Code

VS Code é um editor de código livre e gratuito do Microsoft. Com a extensão QDK para VS Code, você pode criar programas Q# e carregar exemplos de Q# internos. O QDK no VS Code oferece os seguintes recursos de desenvolvimento local e muito mais para programas de Q# (.qs arquivos):

  • Mensagens de erro
  • Destaque da sintaxe
  • Resolução de Erros
  • CodeLens
  • IntelliSense
  • Estimativa de recursos do computador quântico

Observação

A extensão do QDK também oferece suporte à linguagem para programas em OpenQASM (arquivos .qasm).

Você não precisa de uma conta Azure para usar o QDK no VS Code, mas precisa de uma conta Azure para enviar trabalhos para Azure Quantum com o QDK. Você pode usar o QDK para se conectar ao seu workspace Azure Quantum do VS Code e executar programas Q# nos computadores quânticos e simuladores de diferentes provedores de Azure Quantum. Para obter mais informações, consulte Como enviar programas Q# com o Visual Studio Code.

Para começar a usar a extensão QDK no VS Code, consulte Configurar o QDK.

Observação

A extensão QDK também está disponível no VS Code para a Web, que fornece os mesmos recursos de conectividade Azure e linguagem Q# que a versão da área de trabalho. No entanto, a Web não dá suporte a programas Python, Qiskit ou Cirq.

A extensão QDK no VS Code é a ideal para mim?

O VS Code é um ambiente rico em recursos que inclui CodeLens e IntelliSense para ajudá-lo a escrever, executar e depurar programas quânticos Q# e OpenQASM. Se você tiver experiência de codificação e quiser explorar o Q# em profundidade, o VS Code será para você.

A tabela a seguir mostra o que você pode e não pode fazer no VS Code:

Você poderá: Você não pode: Você precisa de:
  • Execute programas Q# e OpenQASM.
  • Carregar exemplos de código.
  • Depure seus programas.
  • Salve seus programas e resultados.
  • Exibir mensagens de erro do compilador.
  • Conecte-se ao workspace do Azure Quantum.
  • Visualizar circuitos quânticos.
  • Use o avaliador de recursos.
  • Gerencie suas assinaturas e espaços de trabalho.
  • Gerencie seus trabalhos quânticos.
  • Escolha os provedores e planos de computação quântica.
  • Para instalar o VS Code.
  • Para instalar a Extensão QDK.
  • Uma assinatura do Azure e um workspace quântico (se você quiser executar programas em hardware real).

Jupyter Notebook

O QDK tem um pacote de Python avançado qdk que permite desenvolver programas Q# em .py arquivos Python ou Jupyter Notebook. O pacote de Python do QDK também dá suporte a outras linguagens quânticas, como Qiskit, Cirq e PennyLane.

O qdk pacote Python inclui vários módulos para ajudá-lo a desenvolver programas quânticos e gerenciar trabalhos Azure Quantum. Por exemplo, o módulo qsharp permite que você escreva código Q# no Jupyter Notebook e o módulo azure permite que você se conecte ao workspace quântico e envie trabalhos para Azure Quantum.

Para obter uma visão geral dos recursos do qdk pacote Python e do módulo, consulte a descrição do projeto do QDK no site do PyPi.

Python e Jupyter Notebook são adequados para mim?

O Jupyter Notebook é prático para escrever código em Python e visualizar a saída, tudo em um único ambiente de desenvolvimento. Se você preferir desenvolver em Python e quiser suporte para várias linguagens de programação quântica, o QDK Python pacote e Jupyter Notebook são para você.

A tabela a seguir mostra o que você pode ou não fazer em Python e Jupyter Notebook:

Você poderá: Você não pode: Você precisa de:
  • Desenvolva em várias linguagens de programação quântica.
  • Salve seus programas e resultados.
  • Conecte-se ao workspace do Azure Quantum.
  • Visualizar circuitos quânticos.
  • Use o avaliador de recursos.
  • Gerencie suas assinaturas e espaços de trabalho.
  • Gerencie seus trabalhos quânticos.
  • Escolha os provedores e planos de computação quântica.

portal do Azure

O portal do Azure é a interface principal da plataforma de computação em nuvem do Microsoft Azure. No portal, você pode criar um workspace Azure Quantum para executar programas quânticos, enviar trabalhos para provedores de hardware quantum e armazenar resultados de trabalho em uma conta de armazenamento Azure Quantum. Você também pode gerenciar suas assinaturas, atividades, uso de crédito, cotas e controle de acesso.

O portal do Azure é adequado para mim?

No portal do Azure, você pode conceder a um grupo de usuários, como membros da equipe ou alunos, acesso ao workspace quântico. Se você quiser gerenciar seus trabalhos e assinaturas, examine suas faturas ou experimente diferentes provedores quânticos, o portal Azure será para você.

A tabela a seguir mostra o que você pode e não pode fazer no portal do Azure:

Você poderá: Você não pode: Você precisa de:
  • Crie espaços de trabalho quânticos.
  • Gerencie suas assinaturas e espaços de trabalho.
  • Copie as chaves de acesso do workspace.
  • Gerencie seus trabalhos quânticos.
  • Salve seus programas e resultados.
  • Escolha os provedores e planos de computação quântica.
  • Desenvolver programas quânticos
  • Visualize os circuitos quânticos e os resultados.
  • Calcule as estimativas de recursos para seus programas.
  • Uma assinatura do Azure.
  • Um workspace do Azure Quantum.

Recursos de aprendizagem do Q#

Para aprender e explorar a linguagem de programação Q#, use os seguintes recursos:

  • Roteiro de aprendizagem do Azure Quantum: se você estiver interessado em computação quântica, mas não souber por onde começar, siga este roteiro de aprendizagem. Por meio de uma série de módulos interativos, você aprende sobre computação quântica e como desenvolver soluções quânticas em Azure Quantum usando Q# e QDK.
  • Quantum Katas: Aprenda computação quântica e programação com estes tutoriais no seu próprio ritmo, cada um com teoria relevante e exercícios de Q# para testar seus conhecimentos.
  • Exemplos de código Q#: crie sua primeira solução quântica com esses exemplos Q# prontos para uso. Elas abrangem quatro áreas: algoritmos quânticos, estimativa de recursos, construções de linguagem e jupyter notebooks.
  • Playground QDK: explore algoritmos quânticos comuns escritos em Q#. O playground é hospedado no VS Code para a Web e vem pré-configurado com o QDK, portanto, você não precisa instalar nada.

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