本地实现部署VSCode+QDK
对量子计算有了初步的了解之后,我们接下来就要在本地计算机尝试创建运行一个量子程序了。
我们知道要想创建运行某一个程序,就要使用特定的计算机编程语言,目前适用于量子编程的计算机语言主要有:
1.Qiskit :由IBM开发的Python库,用于量子程序设计、执行和优化。
2.Cirq :由Google开发的Python库,用于充分利用量子处理器和模拟器的量子计算。
3.ProjectQ :由ETH Zurich开发的Python库,允许使用高级编程语言(Python)编写量子算法,并将其转换为硬件指令,以在实际的量子处理器上运行。
4.Quil :由Rigetti Computing 开发的量于指令乘(尖以于L拥口=/ sRigetti云平台上运行量子程序。
5.Q# ∶由Microsoft开发的专门为量子计算设计的编程语言,具有与现有语言相似的语法和结构,并允许设计和仿真量子算法。等。
我们可以看到目前国外一些科技公司都已经开始研究量子计算相关领域了,并根据本公司特点发布不同的量子编程语言。
通过微软官方文档的介绍,作者采用的是Q#量子编程语言进行学习,使用Visual Studio Code (VS Code) IDE 来开发应用程序Q#。
接下来详细介绍一下如何在本地计算机创建并运行一个Q#量子程序吧:
1.首先,我们要下载安装.NET SDK 6.0。微软.NET 6.0是一个免费的、跨平台的、开源的开发者平台,用于构建许多不同类型的应用程序。
大家可以在官网自行下载安装:
https://dotnet.microsoft.com/zh-cn/download

在官网中我们可以看到有两个版本,6.0和7.0,其中.NET 6.0是长期支持的版本。推荐下载安装6.0.
2.下载安装VS Code 1.52.0或更高版本:
大家可以根据自己计算机操作系统自行下载:
https://code.visualstudio.com/download

3.安装QDK for VS Code:
QDK(Quantum Development )是一组开源工具,其中包括量子编程语言 Q# 和随附的库。 借助 QDK,可以使用不同的 IDE 和语言开发量子计算应用程序,安装地址如下:
https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=quantum.quantum-devkit-vscode

点击install后会跳转到本地VS Code并安装QDK,安装成功图示如下:
做到这就恭喜读者!我们创建运行量子程序的准备工作基本完成了!接下来让我们创建一个量子程序吧!
1.首先打开VS Code,选择“查看”->“命令面板” ,然后选择“Q#: 新建项目”,如下图:

PS:大家可以将VS Code设置成中文,可以参考如下网址:
https://www.jiandaoyun.com/fe/vscoderh/
2.然后选择“独立控制台应用程序”。点击之后弹出创建项目界面,如下图:

我们可以自主选择项目地址和输入文件名,之后点击创建程序。
3.成功创建项目后,选择右下方的“打开新项目”,此时会生成两个文件(项目文件 Qrng.csproj 和 Q# 应用程序模板 Program.qs),你将使用这两个文件来编写应用程序。
这样一个量子程序项目就创建完成了!仅差一步将这个程序运行起来就可以达成阶段性胜利啦!
那么如何在VS Code中运行一个Q#程序呢?我认为可以选择两种方法:
1.首先也是我比较推荐的:点击查看打开新终端,输入 “dotnet run” 点击回车,这样一个量子程序就可以成功运行了!
我们可以看到 终端输出了“Hello quantum world!”
2.其次可以安装运行调试Q#的拓展,安装之后直接点击左侧的运行和调试,如下图:


但是有时候会出现一些莫名其妙的报错,我之前使用一段时间,但是发现这个问题后就使用在终端输入命令的形式运行程序了。大家可以两种方法都尝试一下。
进行到这,就要恭喜大家已经取得阶段性胜利啦!成功创建并运行量子程序!后续我会结合量子的性质列举一些程序案例来帮助大家进一步理解量子计算。

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