Modi diversi per eseguire programmi Q#
Azure Quantum offre diverse opzioni di sviluppo per la scrittura e l'esecuzione di programmi quantistici. Ogni ambiente usa Quantum Development Kit (QDK), un set di strumenti open source che include il linguaggio di programmazione Q#. Per altre informazioni, vedere Introduzione a Q#.
In questo articolo vengono illustrate le differenze tra ogni opzione e come scegliere quella più adatta alle proprie esigenze.
Opzioni per l'esecuzione di programmi Q#
Azure Quantum è disponibile tramite tre ambienti di sviluppo:
- Sito Web di Azure Quantum: usare Copilot per scrivere, eseguire e spiegare il codice Q# nel browser. Non è necessaria alcuna installazione o account Azure.
- portale di Azure: Gestire la sottoscrizione di Azure e l'area di lavoro di Azure Quantum, in cui è possibile scrivere ed eseguire programmi Q# e Python in Jupyter Notebooks. Nessuna installazione necessaria.
- Visual Studio Code: scrivere, eseguire ed eseguire il debug di codice quantistico nell'ambiente locale usando Q# come programma autonomo o con Python. Installazione richiesta.
L'opzione scelta per l'esecuzione di programmi Q# dipende dall'esperienza di codifica, dalla conoscenza quantistica e dagli obiettivi. Poiché ogni opzione include funzionalità e funzionalità diverse, in genere vengono usate insieme, ad esempio la scrittura di programmi Q# con l'estensione QDK in VS Code durante la gestione dell'area di lavoro quantistica nel portale di Azure. Per altre informazioni, vedere la tabella seguente:
| Sito Web di Azure Quantum | Portale di Azure | Visual Studio Code | |
|---|---|---|---|
| Supporto Q# predefinito | ✔ | ✔ | ✔ * |
| Accesso QPU | ✔ | ✔ | ✔ ** |
| Notebook di Jupyter | ✔ | ✔ | |
| Strumento di stima delle risorse | ✔ | ✔ | |
| Supporto per Python | ✔ | ✔ | |
| Supporto di Cirq e Qiskit | ✔ | ✔ | |
| Ibrido integrato | ✔ | ||
| Configurazione locale | ✔ | ||
| Creazione dell'area di lavoro quantistica | ✔ |
* VS Code offre supporto Q# avanzato, ad esempio CodeLens, IntelliSense e debug.
** L'accesso QPU in VS Code richiede una sottoscrizione di Azure.
Sito Web di Azure Quantum
Nel sito Web di Azure Quantum è possibile eseguire programmi Q# in un editor di codice online, senza alcuna installazione o account Azure necessario. Scrivere codice Q# personalizzato, esplorare gli esempi Q# predefiniti o richiedere a Copilot di scrivere codice per l'utente.
Il sito Web di Azure Quantum include anche blog, articoli e video di esperti quantistici e appassionati. Quantum Katas approfondisce le proprie conoscenze con esercitazioni auto-passo sui concetti fondamentali del calcolo quantistico e Q#.
Per altre informazioni, vedere Esplorare Copilot in Azure Quantum.
Il sito Web di Azure Quantum è adatto per me?
Il sito Web di Azure Quantum consente di eseguire programmi Q# nel browser e accedere a varie risorse di apprendimento. Se si è appassionati di quantum che vogliono imparare facendo, il sito Web di Azure Quantum è per l'utente.
La tabella seguente illustra le operazioni che è possibile e non è possibile eseguire nel sito Web di Azure Quantum:
| È possibile: | Non è possibile: | È necessario: |
|---|---|---|
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Portale di Azure
Il portale di Azure è l'interfaccia principale della piattaforma di cloud computing di Microsoft Azure. Dal portale è possibile creare un'area di lavoro di Azure Quantum per eseguire programmi quantistici, inviarli ai provider hardware quantistici e archiviare i risultati in un account di archiviazione di Azure Quantum. È anche possibile gestire le sottoscrizioni, l'attività, l'utilizzo del credito, le quote e il controllo di accesso.
Suggerimento
Quando si crea un'area di lavoro di Azure Quantum, si ottengono automaticamente crediti Azure Quantum gratuiti per ogni provider di hardware quantistico. È possibile usare i crediti Azure Quantum per inviare i primi programmi quantistici all'hardware quantistico reale.
Le aree di lavoro quantistiche includono notebook di Azure Quantum, che sono notebook Jupyter basati sul Web nel portale di Azure. Usare i notebook di Azure per creare, caricare, archiviare ed eseguire programmi Q# e Python in simulatori quantistici o hardware. Dall'area di lavoro quantistica è possibile usare notebook di esempio per iniziare a usare la programmazione quantistica.
È anche possibile usare Lo strumento di stima delle risorse di Azure Quantum nei notebook di Azure per stimare le risorse fisiche necessarie per eseguire i programmi Qiskit e QIR. Per altre informazioni, vedere Eseguire lo strumento di stima delle risorse nella portale di Azure.
È il portale di Azure giusto per me?
Dal portale di Azure è possibile concedere a un gruppo di utenti, ad esempio i membri del team o gli studenti, l'accesso all'area di lavoro quantistica. Se si vogliono gestire le sottoscrizioni, esaminare le fatture o aggiungere provider quantistici, il portale di Azure è adatto.
La tabella seguente illustra le operazioni che è possibile e non è possibile eseguire nel portale di Azure:
| È possibile: | Non è possibile: | È necessario: |
|---|---|---|
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Visual Studio Code
Visual Studio Code è un editor di codice open source gratuito di Microsoft. Con l'estensione QDK per VS Code è possibile creare programmi Q#, caricare esempi Q# predefiniti e usare funzionalità come la messaggistica degli errori, l'evidenziazione della sintassi, il debug, la visualizzazione del diagramma circuito, CodeLens e IntelliSense, tutto nell'ambiente di sviluppo locale.
È anche possibile usare Lo strumento di stima delle risorse di Azure Quantum per stimare le risorse fisiche necessarie per eseguire i programmi Q# nei computer quantistici. Lo strumento di stima delle risorse fa parte del QDK, quindi non è necessaria una sottoscrizione di Azure per usarla. Per altre informazioni, vedere Eseguire lo strumento di stima delle risorse in Visual Studio Code.
Non è necessario un account Azure per usare QDK in VS Code. Tuttavia, se si ha un account Azure, è possibile connettersi all'area di lavoro di Azure Quantum da VS Code ed eseguire programmi Q# nei computer quantistici e nei simulatori dei provider selezionati.
Per iniziare, vedere Configurare Quantum Development Kit.
Nota
L'estensione QDK è disponibile anche per VS Code per il Web, che fornisce le stesse funzionalità del linguaggio Q# e connettività di Azure della versione desktop. Tuttavia, non supporta Python, Qiskit o Cirq.
Integrazione di Q# e Python
In VS Code è possibile usare Q# da solo o con Python, che richiede i qsharp pacchetti e azure-quantum Python. Per installare questi pacchetti, vedere Aggiungere il supporto per Python e Jupyter Notebook.
La tabella seguente illustra come usare Q# con e senza Python in VS Code:
| Formato | File | Descrizione |
|---|---|---|
| Q# | .Qs | Programma Q# che contiene solo codice Q#. |
| Q# e Python | Qs e .py | Il programma Python è un programma host che, a un certo punto della routine, chiama e usa i risultati del programma Q#. Si tratta in genere di progetti complessi. |
| Notebook di Jupyter | .ipynb | Il kernel Python supporta sia il codice che le celle di testo. Per impostazione predefinita, le celle di codice usano Python, ma è possibile modificarle in Q# con il %%qsharp comando . Ciò significa che è possibile avere codice Python, codice Q# e testo esplicativo in un unico file. Per altre informazioni, vedere Il comando %%qsharp. |
Visual Studio Code è adatto per me?
VS Code è un ambiente ricco di funzionalità che include CodeLens e IntelliSense per la scrittura, l'esecuzione e il debug di programmi quantistici. Se si ha esperienza di scrittura del codice e si vuole esplorare in modo approfondito Q#, VS Code è adatto alle esigenze.
La tabella seguente illustra le operazioni che è possibile e non è possibile eseguire in VS Code:
| È possibile: | Non è possibile: | È necessario: |
|---|---|---|
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Risorse di formazione su Q#
Per apprendere ed esplorare il linguaggio di programmazione Q#, usare le risorse seguenti:
- Percorso di apprendimento di Azure Quantum: se si è interessati al calcolo quantistico, ma non si sa da dove iniziare, seguire questo percorso di apprendimento. Tramite una serie di moduli interattivi si apprenderà il calcolo quantistico e come sviluppare soluzioni quantistiche usando Q# e QDK.
- Quantum Katas: informazioni sul calcolo quantistico e sulla programmazione simultaneamente con queste esercitazioni auto-ritmo, ognuna con le teorie pertinenti e gli esercizi Q# per testare le proprie conoscenze.
- Esempi di codice Q#: creare la prima soluzione quantistica con questi esempi Q# pronti per l'uso. Riguardano quattro aree: algoritmi quantistici, stima delle risorse, costrutti di linguaggio e notebook di Jupyter.
- QDK playground: esplorare gli algoritmi quantistici comuni scritti in Q#. Il playground è ospitato in VS Code per il Web e viene preconfigurato con QDK, quindi non è necessario installare nulla.