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Como executar experimentos de longa duração no Azure Quantum

  • Artigo

Quando você envia um programa quântico para o Azure Quantum, o trabalho é carregado na conta de Armazenamento do Azure que você configurou no espaço de trabalho aguardando para ser executado no provedor de QPU selecionado. Quando seu programa quântico é o próximo na fila para o provedor correspondente, o Azure Quantum baixa seu programa e o envia para o provedor, indo do estado de espera ao estado de execução. Para obter mais informações sobre o estado dos trabalhos do Azure Quantum, consulte Monitoramento de trabalhos.

Se o seu programa quântico requer muitas iterações, cada uma é enviada como um único trabalho. Para alguns experimentos quânticos, como algoritmos variacionais (VQE) e algoritmos de otimização (QAOA), é comum executar por horas ou dias, em particular quando os tempos de fila QPU são altos e os programas exigem muitas iterações.

Importante

Os blocos de anotações hospedados do Azure Quantum oferecem uma experiência gratuita sem instalação para executar experimentos de pequena escala com duração inferior a uma hora.

Consulte a sugestão a seguir para executar experimentos de longa duração no Azure Quantum.

Programa com poucos loops

Se o seu programa não exigir muitos loops e o tempo de fila QPU for alto, você poderá esperar algumas horas e enviar seu trabalho mais tarde, ou enviar seu programa para um provedor diferente dos disponíveis no Azure Quantum.

Sessões

Uma sessão é um agrupamento lógico de qualquer combinação de um ou mais trabalhos em relação a um único target. As sessões permitem organizar vários trabalhos de computação quântica com a capacidade de executar código clássico entre trabalhos quânticos. Você será capaz de executar algoritmos complexos para organizar e rastrear melhor seus trabalhos individuais de computação quântica.

Cada provedor de hardware quântico define sua própria heurística para melhor gerenciar a priorização de trabalhos dentro de uma sessão. Em alguns casos, os trabalhos enviados dentro de uma sessão são priorizados na fila desse target.

Para obter mais informações, consulte Introdução às sessões e Como gerenciar sessões.

Desenvolvimento local

A instalação da extensão do Azure Quantum Development Kit (QDK) para Visual Studio Code no seu computador local fornece suporte para Jupyter Notebooks, Python e Q# ficheiros. Você pode desenvolver aplicativos de computação quântica em seu IDE e linguagem preferidos e executá-los em simuladores quânticos e hardware quântico usando o serviço Azure Quantum.

Alguns cenários em que você pode preferir um ambiente local:

  • Você tem um ambiente personalizado ou ferramentas preferidas que não estão disponíveis online.
  • Você precisa de controle do código-fonte em seu projeto.
  • Você está trabalhando com um projeto de vários arquivos.

Para obter mais informações, consulte Introdução ao QDK.

Notebooks Jupyter com o Google Colab

O Google Colab é uma ferramenta gratuita baseada na nuvem oferecida pelo Google Research que permite aos usuários escrever e executar código Python em seus navegadores da web. O Google Colab é baseado no código aberto Jupyter e, essencialmente, permite que você crie e compartilhe arquivos sem ter que baixar ou instalar nada.

Para começar a usar os blocos de anotações do Google Colab para executar seus programas quânticos no Azure Quantum, siga estas etapas:

  1. Adicione uma nova célula no bloco de anotações e copie o seguinte código para instalar os pacotes Python necessários:
!pip install -U azure-quantum
!pip install -U azure-quantum[qiskit]
  1. Clique em Tempo de execução e selecione Reiniciar tempo de execução
  2. Para acessar seu espaço de trabalho do Azure Quantum, você precisa autenticar. Por exemplo, você recebe um prompt como o seguinte: WARNING:azure.identity._internal.interactive:InteractiveBrowserCredential.get_token failed: Failed to open a browser. Para entrar, use um navegador da Web para abrir a página https://microsoft.com/devicelogin e insira o código ET8BM63F3 autenticar.
  3. Depois de passar pelo processo de autenticação, você deve ser capaz de executar todas as células como se estivesse fazendo isso a partir de blocos de anotações hospedados do Azure Quantum ou de um ambiente local.