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Come eseguire esperimenti con esecuzione prolungata in Azure Quantum

Quando si invia un programma quantistico ad Azure Quantum, il processo viene caricato nell'account Archiviazione di Azure configurato nell'area di lavoro in attesa di essere eseguito nel provider QPU selezionato. Quando il programma quantistico si trova nella coda per il provider corrispondente, Azure Quantum scarica il programma e lo invia al provider, passando dall'attesa allo stato di esecuzione. Per altre informazioni sullo stato dei processi di Azure Quantum, vedere Monitoraggio dei processi.

Se il programma quantistico richiede molte iterazioni, ognuna viene inviata come singolo processo. Per alcuni esperimenti quantistici, ad esempio algoritmi variantali (VQE) e algoritmi di ottimizzazione (QAOA), è comune essere eseguito per ore o giorni, in particolare quando i tempi di coda QPU sono elevati e i programmi richiedono molte iterazioni.

Importante

I notebook ospitati in Azure Quantum offrono un'esperienza di non installazione gratuita per eseguire esperimenti su scala ridotta che durano meno di un'ora.

Vedere il suggerimento seguente per eseguire esperimenti di runtime lungo in Azure Quantum.

Programmare con pochi cicli

Se il programma non richiede molti cicli e il tempo di coda QPU è elevato, è possibile attendere un paio di ore e inviare il processo in un secondo momento o inviare il programma a un provider diverso da quelli disponibili in Azure Quantum.

Sessioni

Una sessione è un raggruppamento logico di qualsiasi combinazione di uno o più processi rispetto a un singolo target. Le sessioni consentono di organizzare più processi di calcolo quantistico con la possibilità di eseguire codice classico tra processi quantistici. Sarà possibile eseguire algoritmi complessi per organizzare e tenere traccia dei singoli processi di calcolo quantistico.

Ogni provider hardware quantistico definisce le proprie euristiche per gestire al meglio la definizione delle priorità dei processi all'interno di una sessione. In alcuni casi, i processi inviati all'interno di una sessione vengono classificati in ordine di priorità nella coda di tale targetoggetto .

Per altre informazioni, vedere Introduzione alle sessioni e Come gestire le sessioni.

Sviluppo locale

L'installazione dell'estensione Azure Quantum Development Kit (QDK) per Visual Studio Code nel computer locale offre supporto per Jupyter Notebook, Python e Q# file. È possibile sviluppare applicazioni di calcolo quantistico nell'IDE e nel linguaggio preferito ed eseguirle nei simulatori quantistici e nell'hardware quantistico usando il servizio Azure Quantum.

Alcuni scenari in cui è possibile preferire un ambiente locale:

  • Si dispone di un ambiente personalizzato o di strumenti preferiti che non sono disponibili online.
  • È necessario il controllo del codice sorgente nel progetto.
  • Si sta lavorando con un progetto multi-file.

Per altre informazioni, vedere Introduzione a QDK.

Notebook di Jupyter con Google Colab

Google Colab è uno strumento gratuito basato sul cloud offerto da Google Research che consente agli utenti di scrivere ed eseguire codice Python nei web browser. Google Colab si basa sull'open source jupyter e essenzialmente consente di creare e condividere file senza dover scaricare o installare nulla.

Per iniziare a usare i notebook di Google Colab per eseguire i programmi quantistici in Azure Quantum, seguire questa procedura:

  1. Aggiungere una nuova cella nel notebook e copiare il codice seguente per installare i pacchetti Python necessari:
!pip install -U azure-quantum
!pip install -U azure-quantum[qiskit]
  1. Fare clic su Runtime e selezionare Riavvia runtime
  2. Per accedere all'area di lavoro di Azure Quantum, è necessario eseguire l'autenticazione. Ad esempio, viene visualizzato un prompt simile al seguente: WARNING:azure.identity._internal.interactive:InteractiveBrowserCredential.get_token failed: Failed to open a browser. Per accedere, usare un Web browser per aprire la pagina https://microsoft.com/devicelogin e immettere il codice ET8BM63F3 per l'autenticazione.
  3. Dopo aver eseguito il processo di autenticazione, si dovrebbe essere in grado di eseguire tutte le celle come se fosse in corso da notebook ospitati in Azure Quantum o da un ambiente locale.