Exercício - Use o Quantum Development Kit para executar um programa quântico

5 minutos

Nesta unidade, você aprenderá como 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.

Instale as ferramentas necessárias

Instale o Visual Studio Code ou abra o VS Code para a Web.
Instale a extensão Quantum Development Kit .
Se você quiser executar seus programas em hardware real, você também precisa:
- Uma subscrição do Azure. Se não tiver uma subscrição do Azure, crie uma conta gratuita antes de começar.
- Um espaço de trabalho do Azure Quantum.
Gorjeta

Se você tiver um espaço de trabalho do Azure Quantum, poderá se beneficiar de USD500 gratuitamente nos Créditos Quânticos do Azure ao enviar seus programas Q# para o Azure Quantum.

Criar e executar um programa Q# no Visual Studio Code

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

Abra o Visual Studio Code e selecione File>New Text File para criar um novo arquivo.
Guarde o ficheiro como RandomNum.qs. Este ficheiro irá conter o código Q# para o seu programa.

Copie e salve o seguinte código no RandomNum.qs arquivo.

namespace Sample {

    @EntryPoint()
    operation RandomBit() : 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;
    }
}

Explore o código Q#

Passe o cursor sobre a H operação para ver um breve resumo da definição.
Coloque o cursor na frente da operação, clique com o botão direito do H rato e selecione Ir para Definição. Isso abre uma exibição somente leitura do código de biblioteca padrão para a função.

Execute o programa localmente

Para testar a execução do programa localmente no simulador integrado, selecione Executar arquivo Q# na lista suspensa do ícone de reprodução no canto superior direito ou pressione Ctrl+F5. Sua saída aparecerá no console de depuração.
Para depurar seu programa antes de enviá-lo para o Azure Quantum, selecione Depurar arquivo Q# no ícone de reprodução ou pressione F5. Use os controles de depuração na parte superior para entrar, entrar e sair do código.

Conecte-se ao Azure Quantum e envie 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 RandomNum.qs programa para o simulador Rigetti.

Abra a seção QUANTUM WORKSPACES na visualização Explorer da barra lateral do VS Code.
Selecione Adicionar um espaço de trabalho existente e siga as instruções para se conectar ao seu diretório, assinatura e espaço de trabalho preferidos.
Quando estiver conectado, expanda seu espaço de trabalho e expanda o provedor Rigetti .
Selecione rigetti.sim.qvm como seu alvo.
Clique no ícone ⏵︎ (Reproduzir) à direita do destino ou execute o comando "Q#: Submit current Q# program" na Paleta de comandos. Se você receber um pop-up, selecione Alterar o perfil de destino QIR e continue.
Insira um nome e o número de tiros para o envio do trabalho nas caixas de entrada.
Pressione Enter para enviar o trabalho. O status do trabalho será exibido na parte inferior da tela.
Expanda Trabalhos e passe o mouse sobre seu trabalho, que exibe os horários e o status do seu trabalho.
Para visualizar 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 bloco de anotações do Azure Quantum

O QDK permite que você crie blocos de anotações do Azure Quantum no VS Code. Os blocos de anotações do Azure Quantum são blocos de anotações 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 bloco de anotações do Azure Quantum:

No VS Code, abra o menu Exibir e selecione Paleta de comandos.
Tipo Q#: Crie um bloco de anotações do Azure Quantum.
Um Jupyter Notebook é aberto em uma nova guia. O bloco de anotações inclui uma célula de código que importa os pacotes necessários para o exemplo, se conecta ao serviço Azure Quantum e executa um programa Q#.

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