Diferentes maneiras de executar programas Q#

O Microsoft Quantum Development Kit (QDK) oferece duas opções de desenvolvimento para escrever e executar programas Q#. Ambas as opções fazem interface com o Azure Quantum para que possa executar programas Q# em simuladores e hardware quântico de fornecedores Azure Quantum. O QDK inclui também vários simuladores locais para executar programas Q# no seu computador pessoal.

Opções para desenvolver e executar programas Q#

Desenvolva programas Q# e gere trabalhos Q# que submetes ao Azure Quantum através dos seguintes ambientes de desenvolvimento:

  • Visual Studio Code: Escreva, execute e depure código Q# no seu ambiente local e submeta trabalhos para Azure Quantum com a extensão QDK em Visual Studio Code (VS Code). Instalação necessária.
  • Jupyter Notebook: Desenvolver código Q# e submeter trabalhos a Azure Quantum em Jupyter Notebook com o módulo qdk.qsharp Python. Instalação necessária.
  • Azure portal: Gerir a sua subscrição do Azure e o espaço de trabalho do Azure Quantum, e aceder a informações sobre os seus fornecedores quânticos e submissões de tarefas. Requer uma conta no Azure.

A opção que escolher depende da sua experiência em programação, conhecimento quântico e objetivos. Cada uma das opções tem características e funcionalidades diferentes, pelo que pode utilizá-las em conjunto. Por exemplo, escreve programas Q# com a extensão QDK no VS Code e gere o teu espaço de trabalho quântico no portal do Azure.

Código do Visual Studio

VS Code é um editor de código gratuito e open-source da Microsoft. Com a extensão QDK para VS Code, pode criar programas Q# e carregar exemplos de Q# incorporados. O QDK no VS Code oferece as seguintes funcionalidades de desenvolvimento local e mais para programas Q# (.qs ficheiros):

  • Mensagens de erro
  • Realce da sintaxe
  • Debugging
  • CodeLens
  • IntelliSense
  • Estimativa de recursos computacionais quânticos

Nota

A extensão QDK também fornece suporte de linguagem para programas OpenQASM (.qasm ficheiros).

Não precisas de uma conta Azure para usar o QDK no VS Code, mas precisas de uma conta Azure para submeter trabalhos ao Azure Quantum com o QDK. Pode usar o QDK para se ligar ao seu espaço de trabalho Azure Quantum a partir do VS Code e executar programas Q# nos computadores quânticos e simuladores de diferentes fornecedores Azure Quantum. Para obter mais informações, consulte Como enviar programas Q# com o Visual Studio Code.

Para começar com a extensão QDK no VS Code, veja Configurar o QDK.

Nota

A extensão QDK está também disponível em VS Code for the Web, que oferece a mesma conectividade Azure e funcionalidades da linguagem Q# que a versão desktop. No entanto, a web não suporta programas em Python, Qiskit ou Cirq.

A extensão QDK no VS Code é adequada para mim?

O VS Code é um ambiente rico em funcionalidades que inclui CodeLens e IntelliSense para ajudar a escrever, executar e depurar programas quânticos Q# e OpenQASM. Se tens experiência em programação e queres explorar Q# em profundidade, então o VS Code é para ti.

A tabela a seguir mostra o que você pode e o que não pode fazer no VS Code:

Pode: Não podes: Necessita de:
  • Executa programas Q# e OpenQASM.
  • Carregar exemplos de código.
  • Depure seus programas.
  • Salve seus programas e resultados.
  • Ver mensagens de erro do compilador.
  • Conecte-se ao seu espaço de trabalho do Azure Quantum.
  • Visualiza circuitos quânticos.
  • Use o estimador de recursos.
  • Gerencie suas assinaturas e espaços de trabalho.
  • Gerencie seus trabalhos quânticos.
  • Escolha fornecedores e planos de computação quântica.
  • Para instalar VS Code.
  • Para instalar a extensão QDK.
  • Uma assinatura do Azure e um espaço de trabalho quântico (se você quiser executar programas em hardware real).

Jupyter Notebook

O QDK tem uma rica biblioteca qdk Python que permite desenvolver programas Q# em ficheiros .py Python ou Jupyter Notebook. A biblioteca QDK Python também suporta outras linguagens quânticas, como Qiskit, Cirq e PennyLane.

A biblioteca Python qdk inclui vários módulos para o ajudar a desenvolver programas quânticos e a gerir tarefas do Azure Quantum. Por exemplo, o módulo qsharp permite-te escrever código Q# em Jupyter Notebook, e o módulo azure permite-te ligar-te ao teu espaço de trabalho quântico e submeter trabalhos a Azure Quantum.

Para uma visão geral das funcionalidades da biblioteca e do módulo qdk Python, consulte a descrição do projeto QDK no site da PyPi.

O Python e o Jupyter Notebook são adequados para mim?

O Jupyter Notebook é conveniente para escrever código em Python e visualizar a saída, tudo num ambiente de desenvolvimento. Se preferes desenvolver em Python e queres suporte para várias linguagens de programação quântica, então a biblioteca QDK Python e o Jupyter Notebook são para ti.

A tabela seguinte mostra o que pode e não pode fazer em Python e Jupyter Notebook:

Pode: Não podes: Necessita de:
  • Desenvolva em várias linguagens de programação quântica.
  • Salve seus programas e resultados.
  • Conecte-se ao seu espaço de trabalho do Azure Quantum.
  • Visualiza circuitos quânticos.
  • Use o estimador de recursos.
  • Gerencie suas assinaturas e espaços de trabalho.
  • Gerencie seus trabalhos quânticos.
  • Escolha fornecedores e planos de computação quântica.
  • Para instalar Python e Pip.
  • Para instalar Jupyter Notebook.
  • Para instalar a biblioteca Python QDK.
  • Uma assinatura do Azure e um espaço de trabalho quântico (se você quiser executar programas em hardware real).

portal do Azure

O portal do Azure é a interface principal da plataforma de computação em nuvem do Microsoft Azure. A partir do portal, podes criar um espaço de trabalho Azure Quantum para executar programas quânticos, enviar trabalhos para fornecedores de hardware quântico e armazenar os resultados de trabalhos numa conta de armazenamento Azure Quantum. Também pode gerir as suas subscrições, atividade, utilização de crédito, quotas e controlo de acesso.

O portal do Azure é adequado para mim?

No portal do Azure, você pode conceder a um grupo de usuários, como membros da sua equipe ou alunos, acesso ao seu espaço de trabalho quântico. Se quiser gerir os seus trabalhos e subscrições, rever as suas faturas ou experimentar diferentes fornecedores quantum, então o portal Azure é para si.

A tabela a seguir mostra o que você pode e o que não pode fazer no portal do Azure:

Pode: Não podes: Necessita de:
  • Crie espaços de trabalho quânticos.
  • Gerencie suas assinaturas e espaços de trabalho.
  • Copiar as chaves de acesso ao espaço de trabalho.
  • Gerencie seus trabalhos quânticos.
  • Salve seus programas e resultados.
  • Escolha fornecedores e planos de computação quântica.
  • Desenvolver programas quânticos
  • Visualize circuitos quânticos e resultados.
  • Calcule estimativas de recursos para os seus programas.
  • Uma subscrição do Azure.
  • Um espaço de trabalho do Azure Quantum.

Recursos de aprendizagem do Q#

Para aprender e explorar a linguagem de programação Q#, use os seguintes recursos:

  • Caminho de aprendizagem quântica do Azure: se estiver interessado em computação quântica, mas não souber por onde começar, siga este caminho de aprendizagem. Através de uma série de módulos interativos, aprende sobre computação quântica e como desenvolver soluções quânticas no Azure Quantum usando Q# e o QDK.
  • Katas Quânticos: Aprende computação quântica e programação em conjunto com estes tutoriais auto-ritmados, cada um com teoria relevante e exercícios de Q# para testar o teu conhecimento.
  • Exemplos de código Q#: crie sua primeira solução quântica com esses exemplos Q# prontos para uso. Abrangem quatro áreas: algoritmos quânticos, estimativa de recursos, construtos de linguagem e cadernos de Jupyter.
  • QDK playground: Explore algoritmos quânticos comuns escritos em Q#. O playground é hospedado no VS Code for the Web e vem pré-configurado com o QDK, então você não precisa instalar nada.

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