Exercice – Utiliser le kit de développement Quantum pour exécuter un programme quantique

  • 5 minutes

Dans cette unité, vous allez apprendre à utiliser l’extension Kit de développement Quantum (QDK) pour Visual Studio Code afin de créer et exécuter des programmes Q# dans un environnement de développement local. Vous pouvez également vous connecter à votre espace de travail Azure Quantum et exécuter vos programmes sur les ordinateurs quantum et des simulateurs des fournisseurs que vous avez sélectionnés pour votre espace de travail.

Installer les outils requis

  1. Installez Visual Studio Code.

  2. Installez l’extension Kit de développement Azure Quantum.

    • Vous pouvez également ouvrir VS Code sur le Web, qui inclut déjà l’extension du Kit de développement Quantum.

  3. Si vous souhaitez exécuter vos programmes sur du matériel réel, vous avez également besoin des éléments suivants :

    • Un abonnement Azure. Si vous n’avez pas d’abonnement Azure, créez un compte gratuit avant de commencer.
    • Un espace de travail Azure Quantum.

Créer et exécuter un programme Q# dans Visual Studio Code

Le QDK inclut un ensemble d’exemples Q# que vous pouvez utiliser pour en savoir plus sur Q# et l’informatique quantique. Pour afficher les exemples, ouvrez un nouveau fichier Q# et tapez sample, puis sélectionnez l’exemple que vous souhaitez afficher dans la liste des options.

  1. Ouvrez Visual Studio Code et sélectionnez Fichier>Nouveau fichier texte pour créer un fichier.

  2. Enregistrez le fichier sous le nom Main.qs. Ce fichier contient le code Q# de votre programme.

  3. Copiez et enregistrez le code suivant dans le fichier 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;
}

Découvrir le code Q#

  1. Pointez sur l’opération H pour afficher un bref résumé de la définition.
  2. Placez votre curseur devant l’opération H, cliquez avec le bouton droit et sélectionnez Accéder à la définition. Cela ouvre une vue en lecture seule du code de la bibliothèque standard de la fonction.

Exécuter le programme localement

Pour exécuter votre programme sur le simulateur intégré, cliquez sur Exécuter au-dessus de l’opération Main ou appuyez sur Ctrl+F5. Votre sortie s’affiche dans la console de débogage.

Se connecter à Azure Quantum et envoyer votre travail

Si vous disposez d’un espace de travail Azure Quantum, vous pouvez vous y connecter depuis VS Code et envoyer vos programmes Q# vers Azure Quantum. Pour cet exemple, vous soumettez le programme Main.qs au simulateur Rigetti.

  1. Ouvrez la section QUANTUM WORKSPACES dans l’affichage Explorateur de la barre latérale de VS Code.
  2. Sélectionnez Ajouter un espace de travail existant et suivez les invites pour vous connecter à votre annuaire, votre abonnement et votre espace de travail préférés.
  3. Une fois connecté, développez votre espace de travail et également le fournisseur Rigetti.
  4. Sélectionnez rigetti.sim.qvm comme cible.
  5. Cliquez sur l’icône ⏵︎ (Lecture) à droite de la cible, ou exécutez la commande « Q# : Envoyer le programme Q# actuel » à partir de la palette de commandes. Si vous obtenez une fenêtre contextuelle, sélectionnez Modifier le profil cible QIR et continuer.
  6. Entrez un nom et le nombre de plans pour l’envoi du travail dans les zones d’entrée.
  7. Appuyez sur Entrée pour envoyer le travail. L’état du travail s’affiche en bas de l’écran.
  8. Développez Travaux et survolez votre travail, ce qui affiche les heures et l’état de votre travail.
  9. Pour afficher les résultats, sélectionnez l’icône cloud (à proximité du nom du travail) pour télécharger les résultats à partir du stockage de votre espace de travail et l’afficher dans VS Code.

Extra – Créer un notebook Azure Quantum

Le QDK vous permet de créer des notebooks Azure Quantum dans VS Code. Les notebooks Azure Quantum sont des notebooks Jupyter qui vous permettent d’exécuter des programmes quantum sur les ordinateurs quantum et les simulateurs de fournisseurs que vous avez sélectionnés pour votre espace de travail Azure Quantum.

Pour créer un notebook Azure Quantum :

  1. Dans VS Code, ouvrez le menu Afficher, puis sélectionnez Palette de commandes.
  2. Type Q# : Créez un notebook Azure Quantum.
  3. Un Jupyter Notebook s’ouvre dans un nouvel onglet. Le notebook contient une cellule de code qui importe les packages requis pour l’exemple, puis se connecte au service Azure Quantum et exécute un programme Q#.