量子编程入门第一篇环境搭建dotnet-sdk+Microsoft.Quantum.IQSharp+python3.6+qsharp

    量子编程已经提上日程，微软提供了quantum开发工具包 Microsoft Quantum Development Kit简称QDK，在visual studio 2019环境下，可以安装quantum工具，本人试过在visual studio 2017下无法安装这个工具，只能按照微软提供的简易安装环境。环境要求python3.6、dotnet-sdk-2.1及以上。如下图所示：

    这里我的python环境是3.7.4，.Net Core SDK版本是2.2.108。这里主要是需要安装dotnet环境。我选择的是压缩包的sdk。下载地址是：https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet-core/2.2。选择一个合适的版本即可。

    我的dotnet-sdk-2.2.108-win-x64.zip解压到一个目录，然后将该目录加入环境变量就可以了。验证dotnet版本信息：

    接着就可以进行dotnet tool install -g Microsoft.Quantum.IQSharp安装了。 安装过程会下载dotnet-iqsharp.exe到系统用户目录下的.dotnet\tools目录下。如下所示：

    接着，我们需要在命令行下进入该目录，然后运行dotnet iqsharp install，如果不到该目录下运行此命令，会报错，找不到dotnet-iqsharp.exe文件。安装成功的情况：

C:\Users\Administrator>dotnet iqsharp install
[InstallKernelSpec] Installed kernelspec iqsharp in C:\ProgramData\jupyter\kernels\iqsharp

    windows环境准备好了，接下来需要pip安装qsharp依赖。pip install qsharp，这个依赖需要依赖pywin32等等，安装完成，我们查看安装的库。

    以上到这里，环境就全部准备好了，我们可以编写两个文件，一个是q#编写的Operation.qs，一个是hello_world.py。内容如下所示：

    Operation.qs

namespace HelloWorld
{
        open Microsoft.Quantum.Intrinsic;
        open Microsoft.Quantum.Canon;

        operation SayHello() : Result {
                Message("Hello from Quantum!");
                return Zero;
        }
}

    hello_world.py 

import qsharp
from HelloWorld import SayHello
SayHello.simulate()

    直接运行python hello_world.py，打印了Hello from Quantum!表示成功了。 

    第一次运行python hello_world.py的时候，如果报错，基本就是win32api的问题，后面有介绍如何解决。如果不报错，那么第一次运行会比较慢，按照提示，好像需要准备Q#环境。再次执行，就很快打印结果了。 

    整个搭建过程中，遇到的问题如下：

    1、dotnet运行dotnet tool install -g Microsoft.Quantum.IQSharp正常，但是运行dotnet qsharp install的时候，报错，找不到dotnet-iqsharp.exe可执行程序，最后到~\.dotnet\tools目录下运行即可。

    2、通过pip install qsharp安装qsharp库之后，运行程序，报错提示找不到win32api模块，其实已经安装了，有可能是我们的sys.path中没有包含win32相关的路径。因为我的python不是通过msi的方式安装，直接使用的二进制压缩包安装，很多环境变量需要手动增加到sys.path中，这里给出我的sys.path的配置。找到python安装目录下的python37._pth文件，加入以下路径：

.\Lib\site-packages\pywin32_system32\
.\Lib\site-packages\win32\
.\Lib\site-packages\win32\lib
.\Lib\site-packages\pythonwin

    最后可以在python交互式环境中验证win32api是否已经可以通过import导入了。

C:\Users\Administrator\Desktop\test>python
Python 3.7.4 (tags/v3.7.4:e09359112e, Jul  8 2019, 20:34:20) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
>>> import win32api
>>>
>>>

    没有报错，则表示sys.path已经配置正确了。