如何从F＃调用Q＃操作

Question

我想用F＃编写量子程序，但我不知道如何从F＃调用Q＃操作。我到底要怎么做？

我尝试先阅读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（这将产生一个.csproj仅包含Q＃文件的项目），并从纯F＃应用程序中引用它。

您不能在同一项目中混合使用F＃和Q＃，因为它不会编译：Q＃可以编译为C＃进行本地模拟，并且您不能在同一项目中使用C＃和F＃。但是，您可以有两个使用不同语言的独立项目，它们都可以编译成MSIL并且可以互相引用。

这些步骤是：

1. 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的入口点operation RunAlgorithm (bits : Int[]) : Int[]（即，它将整数数组作为参数，并返回另一个整数数组）。

2. 创建一个F＃应用程序（为简单起见，使它成为针对.NET Core的控制台应用程序）FsharpDriver。

3. 将对Q＃库的引用添加到F＃应用程序。

4. 安装NuGet软件包Microsoft.Quantum.Development.Kit，它将对F＃应用程序添加Q＃支持。

   您不会在中编写任何Q＃代码FsharpDriver，但需要使用QDK提供的功能来创建运行量子代码的量子模拟器，并定义用于将参数传递给量子程序的数据类型。

5. 用F＃编写驱动程序。

   // 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
   

我在此处发布了项目代码的完整示例（最初，该项目使用VB.NET中的Q＃处理，但对于F＃，所有步骤均相同）。