如何从 F# 调用 Q# 操作

Question

我想用 F# 编写一个量子程序，但我不知道如何从 F# 调用 Q# 操作。我该怎么做呢？

我试过先阅读 C# 版本，但它似乎不能很好地转换为 F#。

Answer 1

TL;DR：您必须创建一个 Q# 库项目（这将生成一个 .csproj 项目，其中只有 Q# 文件）并从纯 F# 应用程序引用它。

不能在同一个项目中混用F#和Q#，因为编译不了：Q#编译成C#进行本地模拟，C#和F#不能在同一个项目中。但是，您可以有两个不同语言的独立项目，它们都编译为 MSIL 并且可以相互引用。

步骤是：

创建 Q# 库 QuantumCode 并在其中编写代码。

假设您的代码有一个带有签名 operation RunAlgorithm (bits : Int[]) : Int[] 的入口点（即，它接受一个整数数组作为参数，returns 另一个整数数组）。
创建一个 F# 应用程序（为简单起见，我们将其设为针对 .NET Core 的控制台应用程序）FsharpDriver.
将对 Q# 库的引用添加到 F# 应用程序。
安装 NuGet 包 Microsoft.Quantum.Development.Kit，它将 Q# 支持添加到 F# 应用程序。

您不会在 FsharpDriver 中编写任何 Q# 代码，但您将需要使用 QDK 提供的功能来创建一个量子模拟器来运行您的量子代码，并定义用于将参数传递给量子程序的数据类型。

用F#写驱动。

// Namespace in which quantum simulator resides
open Microsoft.Quantum.Simulation.Simulators
// Namespace in which QArray resides
open Microsoft.Quantum.Simulation.Core

[<EntryPoint>]
let main argv =
    printfn "Hello Classical World!"
    // Create a full-state simulator
    use simulator = new QuantumSimulator()
    // Construct the parameter
    // QArray is a data type for fixed-length arrays
    let bits = new QArray<int64>([| 0L; 1L; 1L |])

    // Run the quantum algorithm
    let ret = QuantumCode.RunAlgorithm.Run(simulator, bits).Result

    // Process the results
    printfn "%A" ret

    0 // return an integer exit code

我发布了项目代码的完整示例 here（最初该项目处理使用来自 VB.NET 的 Q#，但对于 F#，所有步骤都是相同的）。

如何从 F# 调用 Q# 操作

How to call Q# operations from F#

f#

q#