QuantumKatas
velopment Kit 0.5
私たちは量子カタスの経験を近代化しています。 https://quantum.microsoft.com/experience/quantum-katasにアクセスして、Azure QuantumのCopilotからの統合支援を受けて、新しいオンラインAzure Quantum Katas Experienceを試してみてください。
最新のQDKリポジトリについては、Microsoft/QSharpにアクセスしてください。
最新のQDKおよびAzure Quantumの詳細については、https：//aka.ms/aq/documentationをご覧ください。
Quantum Katasは、量子コンピューティングとQ＃プログラミングを学ぶのに役立つ自己ペースのチュートリアルとプログラミング演習のコレクションです。
各カタは、次のことを含む個別のエクササイズのセットです。
Quantum Katasには、必要な数学（複雑な数字と線形代数）から始まる量子コンピューティングで使用される基本概念とアルゴリズムを学習者に紹介するチュートリアルも含まれています。それらは、Q＃デモと実践的なプログラミング演習で理論を補完するのと同じパターンに従います。
これは、量子コンピューティングと量子プログラミングを学び始めている場合に従うことをお勧めする学習パスです。基本に満足したら、興味をそそるトピックに飛びつくことができます！
Q＃プログラミング言語クイックリファレンスシートについては、Q＃Language Quick Referenceを参照してください。
Quantum Katasは、オンラインでJupyterノートブックとして利用可能になりました！すべてのKatasとチュートリアルのリスト、およびそれらをオンラインで実行するための指示については、index.ipynbを参照してください。
mybinder.orgは容量を減らして実行されているため、仮想マシンを取得してノートブックを起動すると、いくつかの試行が必要になる場合があります。 Katasをオンラインで実行することは、開始するのが最も簡単なオプションです。進捗状況を節約し、パフォーマンスを向上させたい場合は、ローカルセットアップオプションを選択することをお勧めします。
Quantum Katasをローカルで使用するには、Windows 10、MacOS、Linuxで利用できる量子開発キットが必要です。 Quantum Development Kitがまだインストールされていない場合は、Quantum Development Kitのインストールガイドを参照してください。
KatasとチュートリアルをローカルにJupyterノートブックとして実行したい場合：
pytestパッケージが必要です。matplotlibパッケージが必要です。matplotlibとnumpyパッケージが必要です。IQ＃カーネルの更新を参照して、IQ＃Kernelを毎月のQDKリリースで新しいバージョンに更新します。
Q＃プロジェクトとしてローカルにKatasとチュートリアルを実行したい場合：
Visual Studio、Visual Studioコード、またはその他の編集者のQDKインストールガイドの手順に従ってください。
KatasのQ＃プロジェクトをローカルに実行するには、.NET 6.0 SDKのダウンロードとインストールが必要です。複数のバージョンが並んでサポートされているため、別の.NETバージョンがインストールされている場合でも、これを行うことができます。
Visual Studio 2019は.NET 6.0プロジェクトをサポートしていないため、Visual Studio 2022にアップグレードし、対応するMicrosoft Quantum Development Kit Extensionをインストールする必要があります。
gitをインストールしている場合は、microsoft/quantumkatasリポジトリをクローンします。
$ git clone https://github.com/Microsoft/QuantumKatas.gitヒント
Visual Studio 2022とVisual Studioコードの両方により、開発環境内からリポジトリを簡単にクローンできます。詳細については、Visual StudioおよびVisual Studioコードのドキュメントを参照してください。
gitがインストールされていない場合は、https：//github.com/microsoft/quantumkatas/archive/main.zipからKatasをダウンロードしてください。
JupyterノートブックとしてKatasを実行する最良の方法は、リポジトリのルートフォルダーに移動し、 index.ipynbを開くことです。
$ cd QuantumKatas/
$ jupyter notebook index.ipynbこれにより、すべてのKatasとチュートリアルのリストが含まれているノートブックが開き、リンクを使用して必要なものに移動できるようになります。
注：これにより、コマンドを実行するために使用したのと同じコマンドラインウィンドウでJupyter Notebooksサーバーが開始されます。ナビゲーションにそのウィンドウを使用し続ける場合は、次のコマンドを使用してJupyter Notebooksサーバーを新しいウィンドウで起動することができます。
Windowsの場合：
$ cd QuantumKatas/ $ start jupyter notebook index.ipynbubuntuの場合：
$ cd QuantumKatas/ $ gnome-terminal -- start jupyter notebook index.ipynb
個々のノートを直接開くこともできますが、これにより内部リンクが無効になる可能性があります。
$ cd QuantumKatas/tutorials/ComplexArithmetic
$ jupyter notebook ComplexArithmetic.ipynb各Kataは、自己完結型のQ＃プロジェクト、ソリューション、Jupyterノートブックトリプレットとして独自のディレクトリにあります。たとえば、BasicGatesディレクトリ構造は次のとおりです。
QuantumKatas/
BasicGates/
README.md # Instructions specific to this kata.
.vscode/ # Metadata used by Visual Studio Code.
BasicGates.sln # Visual Studio solution file.
BasicGates.csproj # Project file used to build both classical and quantum code.
BasicGates.ipynb # Jupyter Notebook front-end for this kata.
Workbook_BasicGates.ipynb # Jupyter Notebook workbook for this kata.
Tasks.qs # Q# source code that you will fill as you solve each task.
Tests.qs # Q# tests that verify your solutions.
ReferenceImplementation.qs # Q# source code containing solutions to the tasks.Visual Studio 2022でBasicGates Kataを開くには、 Quantumkatas/BasicGates/BasicGates.SLNソリューションファイルを開きます。
Visual StudioコードでBasicGates Kataを開くには、 Quantumkatas/ BasicGates/ Folderを開きます。 Ctrl + Shift + P （またはMACOSの⌘ + Shift + P ）を押して、コマンドパレットを開きます。 Windows 10またはLinuxまたはMacOSで開くオープンフォルダーを入力します。
ヒント
Visual Studioコードで利用可能なほとんどすべてのコマンドは、コマンドパレットにあります。立ち往生している場合は、 Ctrl + Shift + P （またはMACOSでand + Shift + P ）を押し、入力を開始して利用可能なすべてのコマンドを検索します。コマンドラインからVisual Studioコードを起動することもできます。
$ code QuantumKatas/BasicGates/
カタを開いたら、次の手順を使用してテストを実行する時が来ました。最初にすべてのテストが失敗します。慌てないで！ tasks.qsを開き、タスクを完了するためにコードの記入を開始します。各タスクは、単体テストでカバーされています。タスクの正しいコードを入力したら、プロジェクトを再構築してテストを再実行し、対応する単体テストが渡されます。
cdコマンドを使用してKataの *.csprojファイルを含むフォルダーに移動します。dotnet testを実行します。これにより、Kataプロジェクトが構築され、すべての単体テストが実行されます。すべての単体テストが失敗するはずです。dotnet testから、タスクのコードの変更をテストするために再度。便利なため、各カタにtasks.json構成ファイルが存在します。 Visual Studioコードは、コマンドパレットからビルドおよびテストステップを実行できます。 Ctrl + Shift + P （またはMACOSの⌘ + Shift + P ）を押して、パレットを開き、ビルドタスクを実行するか、テストタスクを実行してEnterを実行します。
付属のDockerFileを使用して、コマンドラインまたはJupyterからKatasを実行するために必要なすべてのツールを備えたDocker画像を作成できます。
katasにタグを付けます。 docker build -t katas .katas-containerという名前のコンテナ内の画像を実行し、ポート8888にリダイレクトコンテナポート8888 （Jupyterを実行するために必要）を実行します。 docker run -it --name katas-container -p 8888:8888 katas /bin/bash cd ~ /BasicGates/
dotnet test cd ~ /BasicGates/ && jupyter notebook --ip=0.0.0.0 --no-browser http://localhost:8888/notebooks/BasicGates.ipynb
Dockerコンテナを殺さずに出口（デーモンモード）を出るには、 Ctrl+P、Ctrl+Qを押します
既存のkatas-containerに再び入るには（デーモンモード）：
docker attach katas-container完了したら、 katas-containerを削除します。
docker rm --force katas-containerこのプロジェクトは、貢献と提案を歓迎します。どうすれば貢献できますか？詳細については。
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