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Diferentes maneiras de executar programas Q#

O Azure Quantum oferece diferentes opções de desenvolvimento para escrever e executar programas quânticos. Cada ambiente usa o Quantum Development Kit (QDK), um conjunto de ferramentas de código aberto que inclui a linguagem de programação Q#. Para obter mais informações, consulte Introdução ao Q#.

Neste artigo, você aprende as diferenças entre cada opção e como escolher a certa para suas necessidades.

Opções para executar programas Q#

O Azure Quantum está disponível através de três ambientes de desenvolvimento:

  • Site do Microsoft Quantum: Use o Copilot para escrever, executar e explicar o código Q# em seu navegador. Nenhuma instalação ou conta do Azure necessária.
  • Portal do Azure: Gerencie sua assinatura do Azure e o espaço de trabalho do Azure Quantum, onde você pode acessar informações sobre seus provedores quânticos e envios de trabalho. Não é necessária instalação.
  • Código do Visual Studio: Escreva, execute e depure código quântico em seu ambiente local, usando Q# como um programa independente ou com Python no Jupyter Notebook. Instalação necessária.

A opção escolhida para executar programas Q# depende da sua experiência de codificação, conhecimento quântico e objetivos. Como cada opção tem recursos e funcionalidades diferentes, você normalmente as usa juntas, como escrever programas Q# com a extensão QDK no VS Code enquanto gerencia seu espaço de trabalho quântico no portal do Azure. Para obter mais informações, consulte a tabela a seguir:

  Site do Microsoft Quantum portal do Azure Código do Visual Studio
Suporte Q# integrado ✔ ✔   ✔ *
Acesso ao QPU ✔ ✔     ✔ **
Cadernos Jupyter     ✔
Estimador de recursos     ✔
Suporte a Python   ✔ ✔
Suporte para Cirq e Qiskit   ✔ ✔
Híbrido integrado     ✔
Configuração local     ✔
Criação de espaço de trabalho quântico   ✔  

* VS Code oferece suporte avançado para Q#, como CodeLens, IntelliSense e depuração.

** O acesso QPU no VS Code requer uma assinatura do Azure.

Site do Microsoft Quantum

No site do Microsoft Quantum, você pode executar programas Q# em um editor de código online — sem necessidade de instalação ou conta do Azure. Escreva seu próprio código Q#, explore os exemplos internos de Q# ou peça ao Copilot para codificar para você.

O site Microsoft Quantum também apresenta blogs, artigos e vídeos de especialistas e entusiastas do quantum . Os Quantum Katas aprofundam os seus conhecimentos com tutoriais autodidáticos sobre os fundamentos da computação quântica e Q#.

Para obter mais informações, consulte Explorar o Copilot no Azure Quantum.

O site do Microsoft Quantum é ideal para mim?

O site Microsoft Quantum permite que você execute programas Q# em seu navegador e acesse vários recursos de aprendizagem. Se você é um entusiasta quântico que quer aprender fazendo, o site Microsoft Quantum é para você.

A tabela a seguir mostra o que você pode e o que não pode fazer no site do Microsoft Quantum:

Pode: Não podes: Necessita de:
  • Execute programas Q# online.
  • Simule seus programas no emulador Quantinuum.
  • Peça ao Copilot para explicar conceitos de computação quântica ou gerar programas Q#.
  • Aprenda programação quântica usando tutoriais no Quantum Katas.
  • Depure seus programas.
  • Salve seus programas e resultados.
  • Selecione qualquer provedor de computação quântica.
  • Executar o código do Python.
  • Gerencie seus trabalhos quânticos.
  • Não é necessária instalação.
  • Nenhuma conta do Azure é necessária.

    portal do Azure

    O portal do Azure é a interface principal da plataforma de computação em nuvem do Microsoft Azure. No portal, você pode criar um espaço de trabalho do Azure Quantum para executar programas quânticos, enviá-los para provedores de hardware quântico e armazenar seus resultados em uma conta de armazenamento do Azure Quantum. Também pode gerir as suas subscrições, atividade, utilização de crédito, quotas e controlo de acesso.

    O portal do Azure é adequado para mim?

    No portal do Azure, você pode conceder a um grupo de usuários, como membros da sua equipe ou alunos, acesso ao seu espaço de trabalho quântico. Se quiser gerir as suas subscrições, rever as suas faturas ou adicionar fornecedores quânticos, o portal do Azure é para si.

    A tabela a seguir mostra o que você pode e o que não pode fazer no portal do Azure:

    Pode: Não podes: Necessita de:
    • Crie espaços de trabalho quânticos.
    • Gerencie suas assinaturas e espaços de trabalho.
    • Copie as chaves de acesso do seu espaço de trabalho.
    • Gerencie seus trabalhos quânticos.
    • Salve seus programas e resultados.
    • Selecione qualquer provedor de computação quântica.
    • Acesse o Quantum Copilot.
    • Depure seus programas.
    • Uma subscrição do Azure.
    • Um espaço de trabalho quântico.
    • Não é necessária instalação.

    Código do Visual Studio

    O Visual Studio Code é um editor de código aberto gratuito da Microsoft. Com a extensão do Quantum Development Kit para Visual Studio Code, você pode criar programas Q#, carregar exemplos Q# internos e usar recursos como mensagens de erro, realce de sintaxe, depuração, visualização de diagrama de circuito, CodeLens e IntelliSense — tudo em seu ambiente de desenvolvimento local. Para começar, consulte Configurar o Quantum Development Kit.

    Com o Visual Studio Code e o QDK, você também tem acesso ao do Azure Quantum Resource Estimator para estimar os recursos físicos necessários para executar seus programas Q# em computadores quânticos. Para obter mais informações, consulte Executar o estimador de recursos no Visual Studio Code.

    Você não precisa de uma conta do Azure para usar o QDK no Visual Studio Code. No entanto, se você tiver uma conta do Azure, poderá se conectar ao seu espaço de trabalho do Azure Quantum a partir do Visual Studio Code e executar programas Q# nos computadores quânticos e simuladores de seus provedores selecionados. Para obter mais informações, consulte Como enviar programas Q# com o Visual Studio Code.

    Nota

    A extensão QDK também está disponível para o VS Code for the Web, que fornece a mesma conectividade do Azure e recursos de linguagem Q# da versão para desktop. No entanto, ele não suporta Python, Qiskit ou Cirq.

    Integração de Q# e Python

    No VS Code, você pode usar o Q# sozinho ou com o Python, o que requer os pacotes de Python qsharp e azure-quantum. Para instalar esses pacotes, consulte Adicionar suporte para Python e Jupyter Notebooks.

    A tabela a seguir mostra como usar Q# com e sem Python no VS Code:

    Formato Ficheiros Descrição
    Q# .qs Um programa Q# que contém apenas código Q#.
    Q# e Python .qs e .py O programa Python é um programa host que, em algum momento de sua rotina, chama e usa os resultados do programa Q#. Isso geralmente ocorre para projetos complexos.
    Jupyter Notebook .ipynb O kernel Python suporta células de código e texto. Por padrão, as células de código usam Python, mas você pode alterá-las para Q# com o %%qsharp comando. Isso significa que você pode ter código Python, código Q# e texto explicativo em um arquivo. Para obter mais informações, consulte O comando %%qsharp.

    O Visual Studio Code é adequado para mim?

    O VS Code é um ambiente rico em recursos que inclui CodeLens e IntelliSense para escrever, executar e depurar programas quânticos. Se você tem experiência em codificação e quer explorar o Q# em profundidade, o VS Code é para você.

    A tabela a seguir mostra o que você pode e o que não pode fazer no VS Code:

    Pode: Não podes: Necessita de:
    • Execute programas Q# e Python.
    • Carregue amostras de Q#.
    • Depure seus programas.
    • Salve seus programas e resultados.
    • Selecione qualquer provedor de computação quântica.
    • Visualize diagramas de circuitos quânticos.
    • Crie e execute o Jupyter Notebooks.
    • Ter mensagens de erro do compilador.
    • Use o Estimador de Recursos.
    • Acesse o Quantum Copilot.
    • Gerencie suas assinaturas e espaços de trabalho.
    • Gerencie seus trabalhos quânticos.
    • Para instalar VS Code.
    • Para instalar a extensão QDK.
    • Uma assinatura do Azure e um espaço de trabalho quântico (se você quiser executar programas em hardware real).

    Recursos de aprendizagem do Q#

    Para aprender e explorar a linguagem de programação Q#, use os seguintes recursos:

    • Caminho de aprendizagem quântica do Azure: se estiver interessado em computação quântica, mas não souber por onde começar, siga este caminho de aprendizagem. Através de uma série de módulos interativos, você aprende sobre computação quântica e como desenvolver soluções quânticas usando Q# e QDK.
    • Katas Quânticos: Aprenda computação quântica e programação simultaneamente com estes tutoriais ao seu ritmo, cada um com teoria relevante e exercícios Q# para testar os seus conhecimentos.
    • Exemplos de código Q#: crie sua primeira solução quântica com esses exemplos Q# prontos para uso. Eles abrangem quatro áreas: algoritmos quânticos, estimativa de recursos, construções de linguagem e Cadernos Jupyter.
    • QDK playground: Explore algoritmos quânticos comuns escritos em Q#. O playground é hospedado no VS Code for the Web e vem pré-configurado com o QDK, então você não precisa instalar nada.

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