Q#

Q# 量子编程语言是微软量子开发工具包（Quantum Development Kit）的一部分，该工具包提供了丰富的集成开发环境（IDE）支持以及程序可视化和分析工具。使用 Q# 和量子开发工具包（QDK），您可以编写量子程序，并通过 Azure Quantum 在真实的量子硬件上运行它们。

Q# 是一种开源的高级编程语言，用于开发和运行量子算法。它是量子开发工具包（QDK）的一部分，设计为与硬件无关，能够扩展至完整的量子应用范围，并优化执行效率。有关 Q# 语言开发项目的更多信息，请参阅 GitHub 上的 Q# 及核心库设计仓库。

作为一种编程语言，Q# 借鉴了 Python、C# 和 F# 的熟悉元素，支持带有循环、if/then 语句和常见数据类型的简单过程式编程模型。它还引入了新的量子专用数据结构和操作，例如重复直到成功和自适应相位估计算法，从而实现量子与经典计算的融合。例如，经典程序的流程控制可以基于量子测量的结果。

Q# 是一种独立的语言，提供高层次的抽象。它不涉及量子态或电路的概念，而是以语句和表达式来实现程序，类似于经典编程语言。独特的量子特性，如对函子（functors）和控制流构造的支持，有助于表达相位估计算法和量子化学算法等。

Q# 支持将丰富的经典计算与量子计算相结合，使得自适应算法（如随机游走相位估计算法）得以清晰表达，这类算法在固定量子门序列的电路模型中难以直接表示。

Q# 支持算法执行期间的一般性经典流程控制。特别是，经典流程控制可基于量子测量结果，这大大简化了依赖中间测量结果的代码编写。例如，在 Q# 中可以轻松表达 Grover 搜索等概率算法所需的循环，而无需返回到经典驱动程序测试结果是否满足预言机条件并重新运行。