Cvičení – použití sady Quantum Development Kit ke spuštění kvantového programu

  • 5 min

V této lekci se dozvíte, jak pomocí rozšíření Quantum Development Kit (QDK) pro Visual Studio Code vytvářet a spouštět programy V# v místním vývojovém prostředí. Můžete se také připojit k pracovnímu prostoru Azure Quantum a spouštět programy na kvantových počítačích a simulátorech zprostředkovatelů, které jste vybrali pro svůj pracovní prostor.

Instalace požadovaných nástrojů

  1. Nainstalujte Visual Studio Code.

  2. Nainstalujte rozšíření Azure Quantum Development Kit.

    • Visual Studio Code můžete také otevřít na webu, který už obsahuje rozšíření Quantum Development Kit.

  3. Pokud chcete programy spouštět na skutečném hardwaru, potřebujete také:

    • Předplatné Azure. Pokud ještě nemáte předplatné Azure, vytvořte si napřed bezplatný účet.
    • Pracovní prostor Azure Quantum.

Vytvoření a spuštění programu Q# v editoru Visual Studio Code

Sada QDK obsahuje sadu ukázek jazyka Q#, které můžete použít k získání dalších informací o jazyku Q# a kvantových výpočtech. Ukázky zobrazíte tak, že otevřete nový soubor q# a zadáte sampleho a pak vyberete ukázku, kterou chcete zobrazit ze seznamu možností.

  1. Otevřete Visual Studio Code a výběrem možnosti Soubor>nový textový soubor vytvořte nový soubor.

  2. Uložte soubor jako Main.qs. Tento soubor bude obsahovat kód Q# pro váš program.

  3. Zkopírujte a uložte do souboru následující kód Main.qs .

    operation Main() : Result {
    // Qubits are only accessible for the duration of the scope where they
    // are allocated and are automatically released at the end of the scope.
    use qubit = Qubit();

    // Set the qubit in superposition by applying a Hadamard transformation.
    H(qubit);

    // Measure the qubit. There is a 50% probability of measuring either 
    // `Zero` or `One`.
    let result = M(qubit);

    // Reset the qubit so it can be safely released.
    Reset(qubit);
    return result;
}

Prozkoumání kódu Q#

  1. Když najedete H myší na operaci, zobrazí se krátký souhrn definice.
  2. Umístěte kurzor před H operaci, klikněte pravým tlačítkem myši a vyberte Přejít na definici. Tím se otevře zobrazení standardního kódu knihovny pro funkci jen pro čtení.

Místní spuštění programu

Pokud chcete program spustit na integrovaném simulátoru, klikněte nad Main operací nebo stiskněte Kombinaci kláves Ctrl+F5. Výstup se zobrazí v konzole ladění.

Připojení k Azure Quantum a odeslání úlohy

Pokud máte pracovní prostor Azure Quantum, můžete se k němu připojit z editoru VS Code a odeslat programy q# do Azure Quantum. V tomto příkladu Main.qs odešlete program do simulátoru Rigetti.

  1. V zobrazení Průzkumníka bočního panelu VS Code otevřete oddíl QUANTUM WORKSPACES.
  2. Vyberte Přidat existující pracovní prostor a podle pokynů se připojte k preferovanému adresáři, předplatnému a pracovnímu prostoru.
  3. Po připojení rozbalte pracovní prostor a rozbalte poskytovatele Rigetti .
  4. Jako cíl vyberte rigetti.sim.qvm .
  5. Klikněte na ikonu ⏵︎ (Přehrát) napravo od cíle nebo spusťte příkaz "Q#: Submit current Q# program" (Odeslat aktuální program Q#) z palety příkazů. Pokud se zobrazí místní nabídka, vyberte Změnit cílový profil QIR a pokračujte.
  6. Do vstupních polí zadejte název a počet snímků pro odeslání úlohy.
  7. Stisknutím klávesy Enter odešlete úlohu. Stav úlohy se zobrazí v dolní části obrazovky.
  8. Rozbalte úlohy a najeďte myší na úlohu, která zobrazuje časy a stav vaší úlohy.
  9. Pokud chcete zobrazit výsledky, vyberte ikonu cloudu vedle názvu úlohy, abyste si stáhli výsledky z úložiště pracovního prostoru a zobrazili ho ve VS Code.

Extra – Vytvoření poznámkového bloku Azure Quantum

QDK umožňuje vytvářet poznámkové bloky Azure Quantum ve VS Code. Poznámkové bloky Azure Quantum jsou poznámkové bloky Jupyter, které umožňují spouštět kvantové programy na kvantových počítačích a simulátorech poskytovatelů, které jste vybrali pro pracovní prostor Azure Quantum.

Vytvoření poznámkového bloku Azure Quantum:

  1. Ve VS Code otevřete nabídku Zobrazit a vyberte Paletu příkazů.
  2. Zadejte Q#: Vytvořte poznámkový blok Azure Quantum.
  3. Poznámkový blok Jupyter se otevře na nové kartě. Poznámkový blok obsahuje buňku kódu, která importuje požadované balíčky pro ukázku, připojí se ke službě Azure Quantum a spustí program Q#.