Exercício - Use o Kit de desenvolvimento do Quantum para executar um programa quantum

  • 5 minutos

Nessa unidade, você aprenderá a usar a extensão Quantum Development Kit (QDK) para Visual Studio Code para criar e executar programas Q# em um ambiente de desenvolvimento local. Você também pode se conectar ao seu espaço de trabalho do Azure Quantum e executar seus programas nos computadores quânticos e simuladores dos provedores selecionados para seu espaço de trabalho.

Instalar as ferramentas necessárias

  1. Instale o Visual Studio Code.

  2. Instale a extensão do kit de desenvolvimento do Azure Quantum.

  3. Se você quiser executar seus programas em hardware real, você também precisará:

    • Uma assinatura do Azure. Se você não tiver uma assinatura do Azure, crie uma conta gratuita antes de começar.
    • Um workspace do Azure Quantum.

Crie e execute um programa Q# no Visual Studio Code

O QDK inclui um conjunto de amostras de Q# que você pode usar para saber mais sobre Q# e computação quântica. Para ver os exemplos, abra um novo arquivo Q# e digite sample; em seguida, selecione o exemplo que você deseja exibir na lista de opções.

  1. Abra o Visual Studio Code e selecione Arquivo>Novo Arquivo de Texto para criar um novo arquivo.

  2. Salve o arquivo como Main.qs. Esse arquivo conterá o código Q# do programa.

  3. Copie e salve o código a seguir no arquivo 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;
}

Explorar o código Q#

  1. Passe o mouse sobre a operação H para ver um breve resumo da definição.
  2. Posicione o cursor na frente da operação, H, clique com o botão direito do mouse e selecione Go to Definition.. Isso abrirá uma exibição somente leitura do código da biblioteca padrão da função.

Executar o programa localmente

Para executar seu programa no simulador interno, clique em Executar acima da operação Main ou pressione Ctrl+F5. A saída será exibida no console de depuração.

Conectar-se ao Azure Quantum e enviar seu trabalho

Se você tiver um espaço de trabalho do Azure Quantum, poderá se conectar a ele a partir do VS Code e enviar seus programas Q# para o Azure Quantum. Para este exemplo, você envia o programa Main.qspara o simulador Rigetti.

  1. Abra a seção QUANTUM WORKSPACES na visualização Explorer da barra lateral do VS Code.
  2. Selecione Adicionar um espaço de trabalho existente e siga as instruções para se conectar ao seu diretório, assinatura e espaço de trabalho preferidos.
  3. Quando estiver conectado, expanda seu espaço de trabalho e expanda o provedor Rigetti.
  4. Selecione rigetti.sim.qvm como seu destino.
  5. Clique no ícone ⏵︎ (Executar) à direita do destino ou execute o "Q#: Enviar o comando do programa Q# atual da paleta de comandos. Se você receber um pop-up, selecione Alterar o perfil de destino QIR e continuar.
  6. Insira um nome e o número de capturas para o envio do trabalho nas caixas de entrada.
  7. Pressione Enter para enviar o trabalho. O status do trabalho será exibido na parte inferior da tela.
  8. Expanda Trabalhos e passe o mouse sobre seu trabalho, que exibirá os horários e o status do trabalho.
  9. Para exibir os resultados, selecione o ícone de nuvem ao lado do nome do trabalho para baixar os resultados do armazenamento do espaço de trabalho e exibi-los no VS Code.

Extra - Criar um notebook do Azure Quantum

O QDK permite que você crie notebooks do Azure Quantum no VS Code. Os notebooks do Azure Quantum são notebooks Jupyter que permitem executar programas quânticos nos computadores quânticos e simuladores dos provedores selecionados para seu espaço de trabalho do Azure Quantum.

Para criar um notebook do Azure Quantum:

  1. No VS Code, abra o menu View e selecione Command Palette .
  2. Digite Q#: Criar um notebook do Azure Quantum.
  3. Um Jupyter Notebook é aberto em uma nova guia. O notebook inclui uma célula de código que importa os pacotes necessários para a amostra, conecta-se ao serviço do Azure Quantum e executa um programa Q#.