Introdução ao Q# e a um notebook do Azure Quantum

Dica

Ao criar um workspace do Azure Quantum, você recebe automaticamente US$ 500 gratuitos em Créditos do Azure Quantum para cada provedor de hardware quântico. Você pode usar os Créditos do Azure Quantum para enviar seus primeiros programas quânticos para hardware quântico real.

Saiba como executar Q# código em um Jupyter Notebook no portal do Azure Quantum . Um Jupyter Notebook é um documento que contém rich text e código e pode ser executado em seu navegador usando Q# um código Python. Os notebooks podem ser criados diretamente no portal do Azure Quantum e oferecem recursos como informações de conexão pré-carregadas e um ambiente de desenvolvimento pré-configurado Q# e Python.

Neste artigo, você executará um notebook de exemplo no portal do Azure que executa um gerador de números aleatórios quânticos simples escrito em Q# Python.

Para obter mais informações sobre como usar o Jupyter Notebooks com o serviço do Azure Quantum, consulte Trabalhar com o Jupyter Notebooks em um workspace do Azure Quantum.

Pré-requisitos

Antes de começar, você precisa dos seguintes pré-requisitos para usar o Jupyter Notebooks em um workspace do Azure Quantum.

• Uma conta do Azure com uma assinatura ativa. Se você não tiver uma conta do Azure, registre-se gratuitamente e inscreva-se para uma assinatura paga conforme o uso.
• Um workspace do Azure Quantum. Consulte Criar um espaço de trabalho do Azure Quantum.

Copiar um notebook de amostra

Para começar, copie um notebook de exemplo da galeria de notebooks.

1. Entre no portal do Azure e selecione seu workspace do Azure Quantum.

2. Selecione Notebooks.

3. Na galeria de exemplo, localize o bloco de bloco de anotações Hello, world:Q#, selecione o provedor IonQ, Quantinuum ou Rigetti (o código de exemplo é idêntico) e selecione Copiar para meus blocos de anotações.

   

4. O notebook de exemplo pode ser encontrado em Meus Notebooks e agora você pode executar o notebook.

Executar o notebook

Para executar o notebook de amostra, siga estas etapas do provedor selecionado.

Observação

Os Jupyter Notebooks não exibem resultados do programa por padrão, portanto, você deve usar a Message instrução. Para obter mais informações, consulte Estrutura de um Q# programa.

IonQ

1. Em Meus notebooks, selecione o notebook hello-world-qsharp-ionq.

2. Para executar o programa completo de cima para baixo, selecione Executar tudo.

3. Para percorrer o exemplo e executar cada célula individualmente, de cima para baixo, selecione a célula que você deseja executar e selecione o ícone de execução.

   

Percorrer o programa no IonQ

O programa Olá, mundo executa um gerador de número aleatório quântico simples e exibe um histograma dos resultados.

Algumas coisas a serem observadas:

• 1ª célula: pré-carrega suas informações de assinatura para se conectar ao serviço do Azure Quantum.
• 2ª célula: recupera os disponíveis targets (computadores quânticos e simuladores) em seu espaço de trabalho.
• 3ª célula: Importa o qsharp pacote e define o perfil base para o compilador.
• 4ª célula: O Q# código que define o programa. Observe o %%qsharp comando mágico que permite inserir Q# código diretamente na célula do notebook Python.
• 5ª célula: compila a operação qsharp usando o perfil base a ser enviado ao Azure Quantum.
• 6ª e 7ª células: Define o target, envia o trabalho e plota e exibe o resultado. Os resultados devem ser divididos entre 0 e 1.

Quantinuum

1. Em Meus notebooks, selecione o notebook hello-world-qsharp-quantinuum.

2. Para executar o programa completo de cima para baixo, selecione Executar tudo.

3. Para percorrer o exemplo e executar cada célula individualmente, de cima para baixo, selecione a célula que você deseja executar e selecione o ícone de execução.

   

Percorrer o programa no Quantinuum

O programa Olá, mundo executa um gerador de número aleatório quântico simples e exibe um histograma dos resultados.

Algumas coisas a serem observadas:

• 1ª célula: pré-carrega suas informações de assinatura para se conectar ao serviço do Azure Quantum.
• 2ª célula: recupera os disponíveis targets (computadores quânticos e simuladores) em seu espaço de trabalho.
• 3ª célula: Importa o qsharp pacote e define o perfil base para o compilador.
• 4ª célula: O Q# código que define o programa. Observe o %%qsharp comando mágico que permite inserir Q# código diretamente na célula do notebook Python.
• 5ª célula: compila a operação qsharp usando o perfil base a ser enviado ao Azure Quantum.
• 6ª e 7ª células: Define o target, envia o trabalho e plota e exibe o resultado. Os resultados devem ser divididos entre 0 e 1.

Observando o histograma, você pode notar que o programa retornou 0 todas as vezes, o que não é muito aleatório. Isso ocorre porque o notebook foi pré-preenchido para usar o Verificador de sintaxe do Quantinuum, quantinuum.sim.h1-1sc. Usar o Verificador de Sintaxe garante que o código será executado com êxito no hardware Quantinuum, mas também retornará 0 para cada medida quântica.

Para criar um gerador de números aleatórios verdadeiros, modifique o código na 5ª célula para usar o Emuladortarget H1 do Modelo do Sistema, quantinuum.sim.h1-1e.

Observação

A execução do programa no Emulador do Modelo de Sistema H1 ou no computador Modelo de Sistema H1 usará Créditos Quânticos do Sistema H (HQCs) de sua conta. Uma única execução deste programa de exemplo custa aproximadamente 5,3 HQCs.

qsharp.azure.target("quantinuum.sim.h1-1e")

Execute novamente esta e as células seguintes. Agora os resultados devem ser divididos aproximadamente entre 0 e 1.

Rigetti

1. Em Meus notebooks, selecione o notebook hello-world-qsharp-rigetti .

2. Para executar o programa completo de cima para baixo, selecione Executar tudo.

3. Para percorrer o exemplo e executar cada célula individualmente, de cima para baixo, selecione a célula que você deseja executar e selecione o ícone de execução.

   

Percorrendo o programa em Rigetti

O programa Olá, mundo executa um gerador de número aleatório quântico simples e exibe um histograma dos resultados.

Algumas coisas a serem observadas:

• 1ª célula: pré-carrega suas informações de assinatura para se conectar ao serviço do Azure Quantum.
• 2ª célula: recupera os disponíveis targets (computadores quânticos e simuladores) em seu espaço de trabalho.
• 3ª célula: Importa o qsharp pacote e define o perfil base para o compilador.
• 4ª célula: O Q# código que define o programa. Observe o %%qsharp comando mágico que permite inserir Q# código diretamente na célula do notebook Python.
• 5ª célula: compila a operação qsharp usando o perfil base a ser enviado ao Azure Quantum.
• 6ª e 7ª células: Define o target, envia o trabalho e plota e exibe o resultado. Os resultados devem ser divididos entre 0 e 1.

Observação

Se você tiver alguma dúvida ou tiver algum problema ao usar o Azure Quantum, entre em contato com AzureQuantumInfo@microsoft.com.

Próximas etapas

• Conheça o Azure Quantum
• Início Rápido: Enviar um circuito com o Qiskit