開始使用會話

此範例示範如何在 Visual Studio Code 中使用 Jupyter Notebook 建立內 Q# 嵌程式代碼的會話。 您也可以使用叫用相鄰Q#程式的 Python 程式來建立會話。

1. 在 VS Code 中，選取 [檢視]>[命令選擇區]，然後選取 [建立:新增 Jupyter Notebook]。

2. 在右上方，VS Code 會偵測並顯示針對筆記本選取的 Python 版本和虛擬 Python 環境。 如果您有多個 Python 環境，您可能需要使用右上方的核心選擇器來選取核心。 如果未偵測到任何環境，請參閱 VS Code 中的 Jupyter Notebook 以取得設定資訊。

3. 在筆記本的第一個數據格中，執行

   import azure.quantum
   
   workspace = azure.quantum.Workspace(
       resource_id = "", # add your resource ID
       location = "", # add your location, for example "westus"
   )
   

4. 按兩下 [+ 程式代碼 ] 以在筆記本中新增數據格，並匯入 qsharp Python SDK。

   import qsharp
   

5. 選取您選擇的量子target。 在這裡範例中，您會使用 IonQ 模擬器 作為 target。

   target = workspace.get_targets("ionq.simulator")
   

6. 選取設定檔的target組態、Base、 Adaptive_RI或 Unrestricted。

   qsharp.init(target_profile=qsharp.TargetProfile.Base) # or qsharp.TargetProfile.Adaptive_RI, qsharp.TargetProfile.Unrestricted
   

   注意

   Adaptive_RItarget 目前在Quantinuum targets上支援配置文件作業。 如需詳細資訊，請參閱 整合式混合式量子運算。

7. 撰寫程式 Q# 。 例如，下列 Q# 程式會產生隨機位。 為了說明輸入自變數的使用，此程式會採用整數和 n角度陣列 ， angle做為輸入。

   %%qsharp
   import Std.Measurement.*;
   import Std.Arrays.*;
   
   operation GenerateRandomBits(n: Int, angle: Double[]) : Result[] {
      use qubits = Qubit[n]; // n parameter as the size of the qubit array
      for q in qubits {
          H(q);
      }
      R(PauliZ, angle[0], qubits[0]); // arrays as entry-points parameters
      R(PauliZ, angle[1], qubits[1]);
      let results = MeasureEachZ(qubits);
      ResetAll(qubits);
      return results;
   }
   

8. 接下來，您會建立會話。 假設您想要執行 GenerateRandomBit 作業三次，因此您可以使用 target.submit 將數據提交 Q# 作業 target ，並重複程式碼三次 - 在真實世界的案例中，您可能會想要提交不同的程式，而不是相同的程式代碼。

   angle = [0.0, 0.0]
   with target.open_session(name="Q# session of three jobs") as session:
       target.submit(input_data=qsharp.compile(f"GenerateRandomBits(2, {angle})"), name="Job 1", shots=100) # First job submission
       angle[0] += 1
       target.submit(input_data=qsharp.compile(f"GenerateRandomBits(2, {angle})"), name="Job 2", shots=100) # Second job submission
       angle[1] += 1
       target.submit(input_data=qsharp.compile(f"GenerateRandomBits(2, {angle})"), name="Job 3", shots=100) # Third job submission
   
   session_jobs = session.list_jobs()
   [session_job.details.name for session_job in session_jobs]
   

   重要

   將自變數當做參數傳遞至作業時，會在呼叫 qsharp.compile時格式化為Q#表達式。 這表示您必須小心，才能將自變數格式化為 Q# 物件。 在此範例中，由於 Python 中的陣列印為 [item0， item1， ...]，因此輸入自變數會符合 Q# 格式設定。 對於其他 Python 資料結構，您可能需要更多處理，才能以相容的方式將字串值插入 。Q#

9. 建立工作階段之後，您可以使用 workspace.list_session_jobs 來擷取工作階段中所有作業的清單。 如需詳細資訊，請參閱 如何管理會話。

1. 首先，您需要從 azure-quantum 和 qiskit匯入其他模組。 接下來，使用您的 Quantum 工作區資訊建立 provider 物件。

   from qiskit import QuantumCircuit
   from azure.quantum import Workspace
   from azure.quantum.qiskit import AzureQuantumProvider
   
   workspace = Workspace(
               resource_id = "", # add your resource ID
               location = "") # add your location
   
   provider = AzureQuantumProvider(workspace)
   

2. 撰寫量子電路。 例如，下列線路會產生隨機位。

   circuit = QuantumCircuit(2, 2)
   circuit.name = "GenerateRandomBit"
   circuit.h(0)
   circuit.cx(0,1)
   circuit.measure([0,1], [0,1])
   circuit.draw()
   

3. 接下來，使用 您選擇的量子 target 建立後端實例。 在這裡範例中，將 IonQ 模擬器設定為 target。

   backend = provider.get_backend("ionq.simulator")
   

4. 接下來，建立會話。 假設您要執行量子電路三次，因此您可以使用 backend.run 來提交 Qiskit 線路，並在真實世界中重複程式碼三次， 您可能會想要提交不同的程式，而不是相同的程式代碼。 您可以使用 workspace.list_session_jobs 來擷取工作階段中所有作業的清單。 如需詳細資訊，請參閱 如何管理會話。

   with backend.open_session(name="Qiskit Session") as session:
       job1 = backend.run(circuit=circuit, shots=100, job_name="Job 1") # First job submission
       job1.wait_for_final_state()
       job2 = backend.run(circuit=circuit, shots=100, job_name="Job 2") # Second job submission
       job2.wait_for_final_state()
       job3 = backend.run(circuit=circuit, shots=100, job_name="Job 3") # Third job submission
       job3.wait_for_final_state()
   
   session_jobs = session.list_jobs()
   [session_job.details.name for session_job in session_jobs]
   

1. 首先，撰寫量子電路。 例如，下列線路會產生隨機位。

   import cirq
   
   q0 = cirq.LineQubit(0)
   q1 = cirq.LineQubit(1)
   circuit = cirq.Circuit(
       cirq.H(q0),  # H gate
       cirq.CNOT(q0, q1),
       cirq.measure(q0, key='q0'),
       cirq.measure(q1, key='q1')
   )
   print(circuit)
   

2. 然後，使用您的 Quantum 工作區資訊建立 service 物件。

   from azure.quantum.cirq import AzureQuantumService
   
   service = AzureQuantumService(
               resource_id = "", # add your resource ID
               location = "") # add your location
   

3. 選取您選擇的量子target。 在這裡範例中，您會使用 IonQ 模擬器 作為 target。

   注意

   Cirq 線路只能使用 IonQ 或 Quantinuum targets。

   target = service.get_target("ionq.simulator")
   

4. 接下來，您會建立會話。 假設您想要執行量子電路三次，因此您可以使用 target.submit 提交 Cirq 線路，並在真實世界案例中重複程式代碼三次，而您可能想要提交不同的程式，而不是相同的程式代碼。 您可以使用 workspace.list_session_jobs 來擷取工作階段中所有作業的清單。 如需詳細資訊，請參閱 如何管理會話。

   with target.open_session(name="Cirq Session") as session:
       target.submit(program=circuit, name="Job 1", repetitions=100) # First job submission
       target.submit(program=circuit, name="Job 2", repetitions=100) # Second job submission
       target.submit(program=circuit, name="Job 3", repetitions=100) # Third job submission
   
   session_jobs = session.list_jobs()
   [session_job.details.name for session_job in session_jobs]