QuantumKatas
velopment Kit 0.5
Estamos modernizando a experiência quântica de Katas. Visite https://quantum.microsoft.com/experience/quantum-katas para experimentar a nova experiência on-line do Azure Quantum Katas, com assistência integrada do Copilot no Azure Quantum.
Para o repositório QDK moderno, visite Microsoft/QSharp.
Para obter mais informações sobre o QDK e o Azure Quantum moderno, visite https://aka.ms/aq/documentation.
Os katas quânticos são uma coleção de tutoriais e exercícios de programação de ritmo individual para ajudá-lo a aprender computação quântica e programação Q#.
Cada kata é um conjunto separado de exercícios que inclui:
Os katas quânticos também incluem tutoriais que apresentam o aluno aos conceitos e algoritmos básicos usados na computação quântica, começando com a matemática necessária (números complexos e álgebra linear). Eles seguem o mesmo padrão de suplementar a teoria com demos Q# e exercícios práticos de programação.
Aqui está o caminho de aprendizado que sugerimos que você siga se estiver começando a aprender computação quântica e programação quântica. Depois de se sentir confortável com o básico, você pode avançar para os tópicos que despertam seu interesse!
Para uma folha de referência rápida da linguagem de programação Q#, consulte a referência rápida da Idioma Q#.
Os katas quânticos estão agora disponíveis como notebooks Jupyter online! Consulte Index.ipynb para obter a lista de todos os katas e tutoriais e instruções para executá -las on -line.
Observe que o mybinder.org está funcionando com capacidade reduzida, portanto, obter uma máquina virtual e lançar os notebooks pode levar várias tentativas. Enquanto executar o Katas Online é a opção mais fácil de começar, se você deseja salvar seu progresso e desfrutar de um melhor desempenho, recomendamos que você escolha a opção de configuração local.
Para usar os katas quânticos localmente, você precisará do kit de desenvolvimento quântico, disponível para Windows 10, MacOS e Linux. Se você ainda não possui o kit de desenvolvimento quântico instalado, consulte o guia de instalação para o kit de desenvolvimento quântico.
Se você deseja executar os Katas e os tutoriais localmente como notebooks Jupyter :
pytest .matplotlib .matplotlib e numpy .Consulte a atualização do IQ# Kernel para atualizar o IQ# Kernel para uma nova versão com lançamentos mensais do QDK.
Se você deseja executar os katas e tutoriais localmente como Q# projetos :
Siga as etapas no guia de instalação do QDK para o Visual Studio, o Código do Visual Studio ou outros editores.
A execução dos projetos Q# dos Katas requer localmente baixar e instalar o .NET 6.0 SDK. Você pode fazer isso mesmo se tiver outra versão .NET instalada, pois várias versões são suportadas lado a lado.
Como o Visual Studio 2019 não suporta projetos .NET 6.0, você precisará atualizar para o Visual Studio 2022 e instalar a extensão correspondente do kit de desenvolvimento do Microsoft Quantum.
Se você instalou o Git, clone o repositório Microsoft/Quantumkatas:
$ git clone https://github.com/Microsoft/QuantumKatas.gitDICA
Tanto o Visual Studio 2022 quanto o Código do Visual Studio facilitam o clone de repositórios do seu ambiente de desenvolvimento. Para detalhes, consulte a documentação do Código do Visual Studio e do Visual Studio.
Se você não tiver instalado o git, faça o download dos katas em https://github.com/microsoft/quantumkatas/archive/main.zip.
A melhor maneira de executar os Katas como notebooks Jupyter é navegar até a pasta raiz do repositório e abrir index.ipynb usando o Jupyter:
$ cd QuantumKatas/
$ jupyter notebook index.ipynbIsso abrirá o notebook que contém uma lista de todos os katas e tutoriais, e você poderá navegar para o que deseja usar links.
NOTA: Isso iniciará o servidor Jupyter Notebooks na mesma janela de linha de comando usada para executar o comando. Se você deseja continuar usando essa janela para navegação, poderá iniciar o Jupyter Notebooks Server em uma nova janela usando os seguintes comandos:
Para Windows:
$ cd QuantumKatas/ $ start jupyter notebook index.ipynbPara Ubuntu:
$ cd QuantumKatas/ $ gnome-terminal -- start jupyter notebook index.ipynb
Você também pode abrir um caderno individual diretamente, mas isso pode tornar os links internos inválidos:
$ cd QuantumKatas/tutorials/ComplexArithmetic
$ jupyter notebook ComplexArithmetic.ipynbCada Kata está em seu próprio diretório como um projeto Q# independente, solução e notebook Jupyter Triplet. Por exemplo, a estrutura do diretório BasicGates é:
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.Para abrir o BasicGates Kata no Visual Studio 2022, abra o arquivo de solução Quantumkatas/BasicGates/BasicGates.sln .
Para abrir o BasicGates Kata no código do Visual Studio, abra a Quantumkatas/ Basicgates/ Pasta. Pressione Ctrl + Shift + P (ou ⌘ + Shift + P no macOS) para abrir a paleta de comando . Digite a pasta aberta no Windows 10 ou Linux ou abra no macOS.
DICA
Quase todos os comandos disponíveis no código do Visual Studio estão na paleta de comando. Se você ficar preso, pressione Ctrl + Shift + P (ou ⌘ + Shift + P no macOS) e comece a digitar para pesquisar todos os comandos disponíveis.Você também pode iniciar o código do Visual Studio na linha de comando:
$ code QuantumKatas/BasicGates/
Depois de ter um KATA aberto, é hora de executar os testes usando as seguintes instruções. Inicialmente, todos os testes falharão. Não entrar em pânico! Abra tarefas.qs e comece a preencher o código para concluir as tarefas. Cada tarefa é coberta por um teste de unidade. Depois de preencher o código correto para uma tarefa, reconstrua o projeto e execute novamente os testes, e o teste de unidade correspondente passará.
cd .dotnet test no terminal integrado. Isso deve construir o projeto KATA e executar todos os testes de unidade. Todos os testes de unidade devem falhar.dotnet test de execução integrado novamente.Por conveniência, existe um arquivo de configuração de tarefas.json para cada kata. Ele permite que o código do Visual Studio execute as etapas de compilação e teste da paleta de comando. Pressione Ctrl + Shift + P (ou ⌘ + Shift + P no macOS) para abrir a paleta e digitar a tarefa de construção ou executar tarefa de teste e pressione Enter .
Você pode usar o Dockerfile incluído para criar uma imagem do Docker com todas as ferramentas necessárias para executar os Katas a partir da linha de comando ou Jupyter.
katas : docker build -t katas .katas-container com linha de comando interativa e redirecionar a porta 8888 da porta 8888 local (necessária para executar o Jupyter): 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
Para sair de um recipiente do docker sem matá -lo (modo Daemon), pressione Ctrl+P, Ctrl+Q
Para entrar novamente no katas-container existente (no modo Daemon):
docker attach katas-container Depois de terminar, remova o katas-container :
docker rm --force katas-containerEste projeto recebe contribuições e sugestões. Veja como posso contribuir? Para detalhes.
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