Różne sposoby uruchamiania programów w języku Q#
Usługa Azure Quantum oferuje różne opcje programowania do pisania i uruchamiania programów kwantowych. Każde środowisko używa zestawu Quantum Development Kit (QDK) — zestawu narzędzi typu open source, które zawierają język programowania Q#. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Wprowadzenie do języka Q#.
W tym artykule poznasz różnice między poszczególnymi opcjami i dowiesz się, jak wybrać odpowiednią opcję dla Twoich potrzeb.
Opcje uruchamiania programów w języku Q#
Usługa Azure Quantum jest dostępna za pośrednictwem trzech środowisk programistycznych:
- Witryna internetowa usługi Azure Quantum: użyj narzędzia Copilot, aby napisać, uruchomić i wyjaśnić kod języka Q# w przeglądarce. Nie jest wymagana instalacja ani konto platformy Azure.
- Witryna Azure Portal: zarządzanie subskrypcją platformy Azure i obszarem roboczym usługi Azure Quantum, w którym można pisać i uruchamiać programy w języku Q# i Python w notesach Jupyter Notebooks. Instalacja nie jest wymagana.
- Visual Studio Code: pisanie, uruchamianie i debugowanie kodu kwantowego w środowisku lokalnym przy użyciu języka Q# jako autonomicznego programu lub języka Python. Wymagana instalacja.
Opcja uruchamiania programów w języku Q# zależy od środowiska kodowania, wiedzy kwantowej i celów. Ponieważ każda opcja ma różne funkcje i funkcje, zazwyczaj używa się ich razem, takich jak pisanie programów w języku Q# z rozszerzeniem QDK w programie VS Code podczas zarządzania obszarem roboczym kwantowym w witrynie Azure Portal. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz następującą tabelę:
| Witryna internetowa usługi Azure Quantum | Azure Portal | Visual Studio Code | |
|---|---|---|---|
| Wbudowana obsługa języka Q# | ✔ | ✔ | ✔ * |
| Dostęp do QPU | ✔ | ✔ | ✔ ** |
| Notesy programu Jupyter | ✔ | ✔ | |
| Narzędzie do szacowania zasobów | ✔ | ✔ | |
| Obsługa języka Python | ✔ | ✔ | |
| Obsługa platform Cirq i Qiskit | ✔ | ✔ | |
| Zintegrowana hybryda | ✔ | ||
| Konfiguracja lokalna | ✔ | ||
| Tworzenie obszaru roboczego kwantowego | ✔ |
* Program VS Code zapewnia zaawansowaną obsługę języka Q#, taką jak CodeLens, IntelliSense i debugowanie.
** Dostęp QPU w programie VS Code wymaga subskrypcji platformy Azure.
Witryna internetowa usługi Azure Quantum
W witrynie internetowej usługi Azure Quantum można uruchamiać programy języka Q# w edytorze kodu online — nie jest wymagane żadne konto instalacji ani konta platformy Azure. Napisz własny kod w języku Q#, zapoznaj się z wbudowanymi przykładami języka Q# lub monituj Copilota o kod dla Ciebie.
Witryna internetowa usługi Azure Quantum zawiera również blogi, artykuły i filmy wideo od ekspertów kwantowych i entuzjastów. Artykuły Quantum Kata pogłębiają twoją wiedzę dzięki własnym samouczkom dotyczącym podstaw obliczeń kwantowych i języka Q#.
Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Eksplorowanie narzędzia Copilot w usłudze Azure Quantum.
Czy witryna internetowa usługi Azure Quantum jest odpowiednia dla mnie?
Witryna internetowa usługi Azure Quantum umożliwia uruchamianie programów języka Q# w przeglądarce i uzyskiwanie dostępu do różnych zasobów szkoleniowych. Jeśli jesteś entuzjastą kwantowym, który chce się uczyć, robiąc to, witryna internetowa usługi Azure Quantum jest dla Ciebie.
W poniższej tabeli przedstawiono możliwości i nie można ich wykonać w witrynie internetowej usługi Azure Quantum:
| Masz następujące możliwości: | Nie możesz: | Należy wykonać: |
|---|---|---|
|
|
|
Azure Portal
Witryna Azure Portal jest głównym interfejsem platformy przetwarzania w chmurze Microsoft Azure. W portalu można utworzyć obszar roboczy usługi Azure Quantum w celu uruchamiania programów kwantowych, wysyłania ich do dostawców sprzętu kwantowego i przechowywania wyników na koncie usługi Azure Quantum Storage. Możesz również zarządzać subskrypcjami, działaniami, użyciem środków, limitami przydziału i kontrolą dostępu.
Napiwek
Podczas tworzenia obszaru roboczego usługi Azure Quantum automatycznie otrzymujesz bezpłatną kwotę 500 USD środków na korzystanie z usługi Azure Quantum dla każdego dostawcy sprzętu kwantowego. Możesz użyć środków na korzystanie z usługi Azure Quantum, aby przesłać swoje pierwsze programy kwantowe do rzeczywistego sprzętu kwantowego.
Obszary robocze kwantowe obejmują notesy usługi Azure Quantum, które są oparte na internecie notesami Jupyter Notebook w witrynie Azure Portal. Użyj notesów platformy Azure, aby tworzyć, przekazywać, przechowywać i uruchamiać programy języka Q# i Python na symulatorach kwantowych lub sprzęcie. W obszarze roboczym kwantowym możesz użyć przykładowych notesów, aby rozpocząć pracę z programowaniem kwantowym.
Możesz również użyć narzędzia do szacowania zasobów usługi Azure Quantum w notesach platformy Azure, aby oszacować zasoby fizyczne wymagane do uruchamiania programów Qiskit i QIR. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Uruchamianie narzędzia do szacowania zasobów w witrynie Azure Portal.
Czy witryna Azure Portal jest odpowiednia dla mnie?
W witrynie Azure Portal możesz przyznać grupie użytkowników, takich jak członkowie zespołu lub uczniowie, dostęp do obszaru roboczego kwantowego. Jeśli chcesz zarządzać subskrypcjami, przejrzyj faktury lub dodaj dostawców kwantowych, witryna Azure Portal jest dla Ciebie.
W poniższej tabeli przedstawiono możliwości i nie można ich wykonać w witrynie Azure Portal:
| Masz następujące możliwości: | Nie możesz: | Należy wykonać: |
|---|---|---|
|
|
|
Visual Studio Code
Visual Studio Code to bezpłatny edytor kodu typu open source firmy Microsoft. Za pomocą rozszerzenia QDK dla programu VS Code można tworzyć programy języka Q#, ładować wbudowane przykłady języka Q# i używać takich funkcji jak komunikaty o błędach, wyróżnianie składni, debugowanie, wizualizacja diagramu obwodu, KodLens i IntelliSense — wszystko to w lokalnym środowisku projektowym.
Narzędzie do szacowania zasobów usługi Azure Quantum umożliwia również oszacowanie zasobów fizycznych wymaganych do uruchamiania programów języka Q# na komputerach kwantowych. Narzędzie do szacowania zasobów jest częścią zestawu QDK, więc nie potrzebujesz subskrypcji platformy Azure, aby z niej korzystać. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Uruchamianie narzędzia do szacowania zasobów w programie Visual Studio Code.
Do korzystania z zestawu QDK w programie VS Code nie jest potrzebne konto platformy Azure. Jeśli jednak masz konto platformy Azure, możesz nawiązać połączenie z obszarem roboczym usługi Azure Quantum z poziomu programu VS Code i uruchomić programy języka Q# na komputerach kwantowych i symulatorach wybranych dostawców.
Aby rozpocząć, zobacz Konfigurowanie zestawu Quantum Development Kit.
Uwaga
Rozszerzenie QDK jest również dostępne dla programu VS Code dla sieci Web, które zapewnia te same funkcje łączności platformy Azure i języka Q# co wersja klasyczna. Nie obsługuje jednak języka Python, Qiskit ani Cirq.
Integracja języków Q# i Python
W programie VS Code można użyć języka Q# samodzielnie lub języka Python, co wymaga qsharp pakietów i azure-quantum Python. Aby zainstalować te pakiety, zobacz Dodawanie obsługi języka Python i notesów Jupyter Notebook.
W poniższej tabeli pokazano, jak używać języka Q# z językiem Python i bez niego w programie VS Code:
| Formatuj | Pliki | opis |
|---|---|---|
| Q# | .Qs | Program języka Q#, który zawiera tylko kod języka Q#. |
| Q# i Python | .qs i .py | Program w języku Python to program hosta, który w pewnym momencie w jego rutynowej procedurze wywołuje i używa wyników programu języka Q#. Zazwyczaj dotyczy to złożonych projektów. |
| Notes Jupyter | .ipynb | Jądro języka Python obsługuje komórki kodu i tekstu. Domyślnie komórki kodu używają języka Python, ale można je zmienić na Q# za %%qsharp pomocą polecenia . Oznacza to, że w jednym pliku możesz mieć kod języka Python, kod języka Q# i tekst objaśniający. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz polecenie %%qsharp. |
Czy program Visual Studio Code jest odpowiedni dla mnie?
VS Code to bogate w funkcje środowisko, które obejmuje funkcje CodeLens i IntelliSense do pisania, uruchamiania i debugowania programów kwantowych. Jeśli masz środowisko kodowania i chcesz szczegółowo eksplorować język Q#, program VS Code jest dla Ciebie.
W poniższej tabeli przedstawiono możliwości i nie można ich wykonywać w programie VS Code:
| Masz następujące możliwości: | Nie możesz: | Należy wykonać: |
|---|---|---|
|
|
|
Zasoby szkoleniowe dla języka Q#
Aby dowiedzieć się i zapoznać się z językiem programowania Q#, skorzystaj z następujących zasobów:
- Ścieżka szkoleniowa usługi Azure Quantum: jeśli interesuje Cię obliczenia kwantowe, ale nie wiesz, gdzie zacząć, skorzystaj z tej ścieżki szkoleniowej. Korzystając z serii modułów interaktywnych, poznasz obliczenia kwantowe i sposób opracowywania rozwiązań kwantowych przy użyciu języka Q# i zestawu QDK.
- Quantum Katas: nauka obliczeń kwantowych i programowania jednocześnie przy użyciu tych samouczków samodzielnie, z których każda ma odpowiednią teorię i ćwiczenia w języku Q#, aby przetestować swoją wiedzę.
- Przykłady kodu języka Q#: Skompiluj swoje pierwsze rozwiązanie kwantowe, korzystając z tych gotowych do użycia przykładów języka Q#. Obejmują one cztery obszary: algorytmy kwantowe, szacowanie zasobów, konstrukcje języka i notesy Jupyter Notebook.
- Plac zabaw zestawu QDK: eksplorowanie typowych algorytmów kwantowych napisanych w języku Q#. Plac zabaw jest hostowany w programie VS Code dla sieci Web i jest wstępnie skonfigurowany przy użyciu zestawu QDK, więc nie trzeba instalować niczego.