Quantum Katas für Programmiersprache Q#

Das „Microsoft Quantum Team“ hat Coding Katas für Quantencomputer-Interessierte veröffentlicht. Diese sollen beim Erlernen der Programmiersprache Q# helfen und stehen als Open-Source-Projekt bei GitHub zur Verfügung.

Mit dem Quantenrechner-Projekt Quantum Katas stellt Microsoft eine Reihe von Programmierübungen für die Sprache Q# bereit. Analog zu anderen Coding-Katas – also kleinen, in sich abgeschlossenen Lernübungen – sollen sich die Quantum Katas durch aktive Lerneinheiten, inkrementelles Komplexitätswachstum und umgehendes Feedback auszeichnen.

Die Tutorials sollen gleichzeitig Elemente des Quanten-Computings und der Q#-Programmierung im Selbststudium vermitteln. Jede Kata bietet eine Abfolge von Aufgaben zu einem bestimmten Quantencomputer-Thema. Die Aufgaben sind dabei nach Schwierigkeitsgrad gestaffelt: die erste Aufgabe kann nur eine Zeile umfassen, die letzte einen größeren Code-Abschnitt.

Erste Aufgaben befassen sich beispielsweise mit Single-Qubit- und Multi-Qubit-Gattern oder auch mit Überlagerungszuständen von Qubits. Weitere Schwerpunkte liegen auf der Unterscheidung von Quantenzuständen durch Messungen und bestimmte Algorithmen wie Bernstein-Vazirani und Deutsch-Jozsa. Ein Test-Framework validiert die Lösungen und liefert Echtzeit-Feedback.

Die Quantum Katas finden sich im GitHub-Repository zum Projekt, Benutzer müssen außerdem das Quantum Development Kit von Microsoft installieren.