Verschiedene Möglichkeiten zum Ausführen von Q#-Programmen

Die Microsoft Quantum Development Kit (QDK) bietet zwei Entwicklungsoptionen zum Schreiben und Ausführen von Q#-Programmen. Beide Optionen schnittstellen mit Azure Quantum, sodass Sie Q#-Programme auf Simulatoren und Quantenhardware von Azure Quantum Anbietern ausführen können. Der QDK enthält auch mehrere lokale Simulatoren zum Ausführen von Q#-Programmen auf Ihrem Persönlichen Computer.

Optionen zum Entwickeln und Ausführen von Q#-Programmen

Entwickeln Sie Q#-Programme, und verwalten Sie Q#-Aufträge, die Sie über die folgenden Entwicklungsumgebungen an Azure Quantum übermitteln:

  • Visual Studio Code: Schreiben, Ausführen und Debuggen von Q#-Code in Ihrer lokalen Umgebung und Übermitteln von Aufträgen an Azure Quantum mit der QDK-Erweiterung in Visual Studio Code (VS Code). Installation erforderlich.
  • Jupyter Notebook: Entwickeln Sie Q#-Code und übermitteln Sie Aufträge an Azure Quantum in Jupyter Notebook mit dem Modul qdk.qsharp Python. Installation erforderlich.
  • Azure portal: Verwalten Sie Ihr Azure-Abonnement und Azure Quantum Arbeitsbereich, und greifen Sie auf Informationen zu Ihren Quantenanbietern und Stellenübermittlungen zu. Erfordert ein Azure Konto.

Die von Ihnen gewählte Option hängt von Ihrer Codierungserfahrung, dem Quantenwissen und den Zielen ab. Jede Option verfügt über unterschiedliche Features und Funktionen, sodass Sie sie zusammen verwenden können. Schreiben Sie beispielsweise Q#-Programme mit der QDK-Erweiterung in VS Code, und verwalten Sie Ihren Quantenarbeitsbereich im Azure-Portal.

Visual Studio Code

VS Code ist ein kostenloser Open-Source-Code-Editor von Microsoft. Mit der QDK-Erweiterung für VS Code können Sie Q#-Programme erstellen und integrierte Q#-Beispiele laden. Der QDK in VS Code bietet die folgenden lokalen Entwicklungsfeatures und vieles mehr für Q#-Programme (.qs Dateien):

  • Fehlermeldung
  • Syntaxhervorhebung
  • Fehlersuche
  • CodeLens
  • IntelliSense
  • Quantencomputer-Ressourcenschätzung

Hinweis

Die QDK-Erweiterung bietet auch Sprachunterstützung für OpenQASM-Programme (.qasm Dateien).

Sie benötigen kein Azure Konto, um den QDK in VS Code zu verwenden. Sie benötigen jedoch ein Azure Konto, um Aufträge an Azure Quantum mit dem QDK zu übermitteln. Sie können den QDK verwenden, um über VS Code eine Verbindung mit Ihrem Azure Quantum Arbeitsbereich herzustellen und Q#-Programme auf den Quantencomputern und Simulatoren von verschiedenen Azure Quantum Anbietern auszuführen. Weitere Informationen finden Sie unter Übermitteln von Q#-Programmen mit Visual Studio Code.

Informationen zu den ersten Schritten mit der QDK-Erweiterung in VS Code finden Sie unter Einrichten des QDK.

Hinweis

Die QDK-Erweiterung ist auch in VS Code für das Web verfügbar, das die gleichen Azure Konnektivitäts- und Q#-Sprachfeatures wie die Desktopversion bereitstellt. Das Web unterstützt jedoch keine Python-, Qiskit- oder Cirq-Programme.

Ist die QDK-Erweiterung in VS Code für mich richtig?

VS Code ist eine funktionsreiche Umgebung, die CodeLens und IntelliSense enthält, um Sie beim Schreiben, Ausführen und Debuggen von Q#- und OpenQASM-Quantenprogrammen zu unterstützen. Wenn Sie Codierungserfahrung haben und F# im Detail erkunden möchten, ist VS Code für Sie geeignet.

Die folgende Tabelle zeigt, was Sie in VS Code tun können und was nicht möglich ist:

Sie können: Sie können nicht: Sie benötigen:
  • Führen Sie Q#- und OpenQASM-Programme aus.
  • Laden sie Codebeispiele.
  • Debuggen Sie Ihre Programme.
  • Speichern Sie Ihre Programme und Ergebnisse.
  • Compilerfehlermeldungen anzeigen.
  • Stellen Sie eine Verbindung mit Ihrem Azure Quantum-Arbeitsbereich her.
  • Visualisieren Sie Quantenschaltungen.
  • Verwenden Sie den Ressourcenschätzer.
  • Verwalten Sie Ihre Abonnements und Arbeitsbereiche.
  • Verwalten Sie Ihre Quantenaufträge.
  • Wählen Sie Quantum Computing-Anbieter und -Pläne aus.
  • So installieren Sie VS Code.
  • So installieren Sie die QDK-Erweiterung.
  • Ein Azure-Abonnement und ein Quantenarbeitsbereich (wenn Sie Programme auf echter Hardware ausführen möchten).

Jupyter-Notizbuch

Der QDK verfügt über eine umfangreiche qdk Python-Bibliothek, mit der Sie Q#-Programme in .py Python Dateien oder Jupyter Notebook entwickeln können. Die QDK Python Bibliothek unterstützt auch andere Quantensprachen wie Qiskit, Cirq und CentLane.

Die bibliothek qdk Python enthält mehrere Module, mit denen Sie Quantenprogramme entwickeln und Azure Quantum Aufträge verwalten können. Mit dem Modul qsharp können Sie beispielsweise Q#-Code in Jupyter Notebook schreiben, und mit dem modul azure können Sie eine Verbindung mit Ihrem Quantenarbeitsbereich herstellen und Aufträge an Azure Quantum übermitteln.

Eine Übersicht über die qdk Python-Bibliotheks- und Modulfeatures finden Sie in der QDK-Projektbeschreibung auf der PyPi-Website.

Ist Python und Jupyter Notebook für mich richtig?

Jupyter Notebook eignet sich gut dafür, Python-Code zu schreiben und Ausgaben alles in einer einzigen Entwicklungsumgebung zu visualisieren. Wenn Sie lieber in Python entwickeln und Unterstützung für mehrere Quantenprogrammiersprachen benötigen, sind die QDK-Python-Bibliothek und Jupyter Notebook für Sie gedacht.

Die folgende Tabelle zeigt, was Sie in Python und Jupyter Notebook nicht tun können:

Sie können: Sie können nicht: Sie benötigen:
  • Entwickeln Sie in mehreren Quantenprogrammiersprachen.
  • Speichern Sie Ihre Programme und Ergebnisse.
  • Stellen Sie eine Verbindung mit Ihrem Azure Quantum-Arbeitsbereich her.
  • Visualisieren Sie Quantenschaltungen.
  • Verwenden Sie den Ressourcenschätzer.
  • Verwalten Sie Ihre Abonnements und Arbeitsbereiche.
  • Verwalten Sie Ihre Quantenaufträge.
  • Wählen Sie Quantum Computing-Anbieter und -Pläne aus.

Azure-Portal

Das Azure-Portal ist die Hauptschnittstelle der Cloud Computing-Plattform von Microsoft Azure. Im Portal können Sie einen Azure Quantum-Arbeitsbereich erstellen, um Quantenprogramme auszuführen, Aufträge an quantum-Hardwareanbieter zu senden und Auftragsergebnisse in einem Azure Quantum Speicherkonto zu speichern. Sie können Auch Ihre Abonnements, Aktivitäten, Kreditnutzung, Kontingente und Zugriffssteuerung verwalten.

Ist die Azure-Portal für mich richtig?

Über die Azure-Portal können Sie einer Gruppe von Benutzern wie Teammitgliedern oder Studenten Zugriff auf Ihren Quantenarbeitsbereich gewähren. Wenn Sie Ihre Aufträge und Abonnements verwalten möchten, Ihre Rechnungen überprüfen oder verschiedene Quantenanbieter ausprobieren möchten, ist das Azure Portal für Sie bestimmt.

Die folgende Tabelle zeigt, was Sie in der Azure-Portal tun können und was nicht möglich ist:

Sie können: Sie können nicht: Sie benötigen:
  • Quantum-Arbeitsbereiche erstellen.
  • Verwalten Sie Ihre Abonnements und Arbeitsbereiche.
  • Zugriffsschlüssel des Arbeitsbereichs kopieren.
  • Verwalten Sie Ihre Quantenaufträge.
  • Speichern Sie Ihre Programme und Ergebnisse.
  • Wählen Sie Quantum Computing-Anbieter und -Pläne aus.
  • Entwickeln von Quantenprogrammen
  • Visualisieren Sie Quantenschaltungen und Ergebnisse.
  • Berechnen Sie Ressourcenschätzungen für Ihre Programme.
  • Ein Azure-Abonnement.
  • Ein Azure-Quantum-Arbeitsbereich.

Q#-Schulungsressourcen

Verwenden Sie die folgenden Ressourcen, um die F#-Programmiersprache zu erlernen und zu erkunden:

  • Azure Quantum Learning Path: Wenn Sie an Quantencomputing interessiert sind, aber nicht wissen, wo Sie beginnen sollten, nehmen Sie diesen Lernpfad. Durch eine Reihe interaktiver Module erfahren Sie mehr über Quantencomputing und wie Sie Quantenlösungen in Azure Quantum mit Q# und QDK entwickeln.
  • Quantum Katas: Lernen Sie Quantencomputing und Programmierung zusammen mit diesen selbstgesteuerten Lernprogrammen kennen, die jeweils relevante Theorien und Q#-Übungen enthalten, um Ihr Wissen zu testen.
  • Q#-Codebeispiele: Erstellen Sie Ihre erste Quantenlösung mit diesen einsatzbereiten Q#-Beispielen. Sie umfassen vier Bereiche: Quantenalgorithmen, Ressourcenschätzung, Sprachkonstrukte und Jupyter-Notizbücher.
  • QDK-Playground: Erkunden Sie gängige Quantenalgorithmen, die in Q# geschrieben wurden. Der Playground wird im VS Code für das Web gehostet und ist mit dem QDK vorkonfiguriert, sodass Sie nichts installieren müssen.

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