執行 Q# 程式的不同方式
Azure Quantum 提供撰寫和執行量子程式的不同開發選項。 每個環境都會使用 Quantum Development Kit （QDK），這是一組包含Q# 程式設計語言的開放原始碼工具。 如需詳細資訊，請參閱 Q# 簡介。
在本文中，您將瞭解每個選項之間的差異，以及如何為您的需求選擇正確的選項。
執行 Q# 程式的選項
Azure Quantum 可透過三個開發環境來取得：
- Azure Quantum 網站： 使用 Copilot 在瀏覽器中撰寫、執行及說明 Q# 程式代碼。 不需要安裝或 Azure 帳戶。
- Azure 入口網站：管理您的 Azure 訂用帳戶和 Azure Quantum 工作區，您可以在 Jupyter Notebook 中撰寫和執行 Q# 和 Python 程式。 不需要安裝。
- Visual Studio Code： 使用 Q# 作為獨立程式或 Python，在您的本機環境中撰寫、執行及偵錯量子程序代碼。 需要安裝。
您選擇執行 Q# 程式的選項取決於您的程式代碼撰寫體驗、量子知識和目標。 因為每個選項都有不同的特性和功能，因此您通常會將它們一起使用，例如在 VS Code 中使用 QDK 擴充功能撰寫 Q# 程式，同時在 Azure 入口網站 中管理量子工作區。 如需詳細資訊，請參閱下列表格：
| Azure Quantum 網站 | Azure 入口網站 | Visual Studio Code | |
|---|---|---|---|
| 內建 Q# 支援 | ✔ | ✔ | ✔* |
| QPU 存取 | ✔ | ✔ | ✔ ** |
| Jupyter 筆記本 | ✔ | ✔ | |
| 資源估算器 | ✔ | ✔ | |
| Python 支援 | ✔ | ✔ | |
| Cirq 和 Qiskit 支援 | ✔ | ✔ | |
| 整合式混合式 | ✔ | ||
| 本機設定 | ✔ | ||
| 量子工作區建立 | ✔ |
* VS Code 提供豐富的 Q# 支援，例如 CodeLens、IntelliSense 和偵錯。
** VS Code 中的 QPU 存取需要 Azure 訂用帳戶。
Azure Quantum 網站
在 Azure Quantum 網站上，您可以在線上程式代碼編輯器中執行 Q# 程式，不需要安裝或 Azure 帳戶。 撰寫您自己的 Q# 程式代碼、探索內建的 Q# 範例，或提示 Copilot 為您撰寫程式代碼。
Azure Quantum 網站也提供來自量子專家和愛好者的部落格、文章和影片。 Quantum Katas 透過量子運算和 Q# 基本概念的自我步調教學課程來加深您的知識。
如需詳細資訊，請參閱 探索 Azure Quantum 中的 Copilot。
Azure Quantum 網站適合我嗎？
Azure Quantum 網站可讓您在瀏覽器中執行 Q# 程式，並存取各種學習資源。 如果您是想要藉由這麼做來學習的量子愛好者，Azure Quantum 網站就適合您。
下表顯示您可以在 Azure Quantum 網站上執行的動作：
| 您可以： | 您不可以： | 您需要： |
|---|---|---|
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Azure 入口網站
Azure 入口網站是 Microsoft Azure 雲端運算平台的主要介面。 您可以從入口網站建立 Azure Quantum 工作區 來執行量子程式、將其傳送至 量子硬體提供者，並將其結果儲存在 Azure Quantum 記憶體帳戶中。 您也可以管理訂用帳戶、活動、點數使用量、配額和訪問控制。
提示
當您建立 Azure Quantum 工作區時，會自動為每個量子硬體提供者取得 500 美元的免費 Azure Quantum 點數 。 您可以使用 Azure Quantum 點數，將第一個量子程式提交到真正的量子硬體。
量子工作區包括 Azure Quantum Notebook，其為 Azure 入口網站 中的 Web 型 Jupyter Notebook。 使用 Azure 筆記本在量子模擬器或硬體上建立、上傳、儲存和執行 Q# 和 Python 程式。 您可以從量子工作區使用範例筆記本來開始使用量子程序設計。
您也可以在 Azure 筆記本中使用 Azure Quantum 資源估算器 ，來估計執行 Qiskit 和 QIR 程式所需的實體資源。 如需詳細資訊，請參閱在 Azure 入口網站 中執行資源估算器。
Azure 入口網站 適合我嗎？
從 Azure 入口網站，您可以授與一組使用者，例如小組成員或學生，存取您的量子工作區。 如果您想要管理訂用帳戶、檢閱發票或新增量子提供者，則 Azure 入口網站 適合您。
下表顯示您可以在 Azure 入口網站 中執行和無法執行的動作：
| 您可以： | 您不可以： | 您需要： |
|---|---|---|
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Visual Studio Code
Visual Studio Code 是Microsoft的免費開放原始碼程式代碼編輯器。 透過適用於 VS Code 的 QDK 擴充功能，您可以建立 Q# 程式、載入內建的 Q# 範例，並使用錯誤訊息、語法醒目提示、偵錯、電路圖視覺效果、CodeLens 和 IntelliSense 等功能，全都在本機開發環境中。
您也可以使用 Azure Quantum 資源估算器 來估計在量子電腦上執行 Q# 程式所需的實體資源。 資源估算器是 QDK 的一部分，因此您不需要 Azure 訂用帳戶即可使用它。 如需詳細資訊，請參閱 在Visual Studio Code 中執行資源估算器。
您不需要 Azure 帳戶即可在 VS Code 中使用 QDK。 不過，如果您有 Azure 帳戶，您可以從 VS Code 連線到 Azure Quantum 工作區，並在所選提供者的量子計算機和模擬器上執行 Q# 程式。
若要開始使用，請參閱 設定 Quantum Development Kit。
注意
QDK 擴充功能也適用於 Web 的 VS Code，其提供與桌面版本相同的 Azure 連線能力和 Q# 語言功能。 不過，它不支援 Python、Qiskit 或 Cirq。
Q# 和 Python 的整合
在 VS Code 中，您可以單獨或搭配 Python 使用 Q#，這需要 qsharp 和 azure-quantum Python 套件。 若要安裝這些套件，請參閱 新增 Python 和 Jupyter Notebook 的支援。
下表顯示如何在 VS Code 中使用 Q# 搭配和不使用 Python：
| 格式 | 檔案 | 描述 |
|---|---|---|
| Q# | .qs | 僅包含 Q# 程式代碼的 Q# 程式。 |
| Q# 和 Python | .qs 和 .py | Python 程式是主機程式，其例程中的某個時間點會呼叫並使用 Q# 程序的結果。 這通常適用於複雜的專案。 |
| Jupyter Notebook | .ipynb | Python 核心同時支援程式代碼和文字數據格。 根據預設，程式代碼數據格會使用 Python，但您可以使用 命令將其變更為 Q# %%qsharp 。 這表示您可以在一個檔案中擁有 Python 程式代碼、Q# 程式代碼和說明文字。 如需詳細資訊，請參閱 %%qsharp 命令。 |
Visual Studio Code 是否適合我？
VS Code 是一個功能豐富的環境，其中包含 CodeLens 和 IntelliSense，可用於撰寫、執行和偵錯量子程式。 如果您有程式代碼撰寫體驗，而且想要深入探索 Q#，VS Code 就適合您。
下表顯示 VS Code 中可以與無法執行的動作：
| 您可以： | 您不可以： | 您需要： |
|---|---|---|
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Q# 學習資源
若要瞭解並探索 Q# 程式設計語言，請使用下列資源：
- Azure Quantum 學習路徑： 如果您對量子運算感興趣，但不知道要從何處開始，請採用此學習路徑。 透過一系列互動式模組，您將瞭解量子運算，以及如何使用 Q# 和 QDK 開發量子解決方案。
- Quantum Katas：透過這些自我步調教學課程同時學習量子運算和程序設計，每個教學課程都有相關的理論和 Q# 練習，以測試您的知識。
- Q# 程式代碼範例： 使用這些現成可用的 Q# 範例來建置您的第一個量子解決方案。 它們涵蓋四個領域：量子演算法、資源估計、語言建構和 Jupyter Notebook。
- QDK 遊樂場： 探索以 Q# 撰寫的常見量子演算法。 遊樂場裝載在適用於 Web 的 VS Code 上，並已預先設定 QDK，因此您不需要安裝任何專案。