2026年4月29日——全球领先的光子量子计算公司Xanadu Quantum Technologies Ltd.与美国最大的科研中心之一——美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）合作，借助Xanadu的开源量子软件库PennyLane，在全球最先进的超级计算机之一Frontier上推动量子计算的前沿研究。

Frontier的用户及橡树岭领导力计算设施（OLCF）社区的成员，现在可以利用PennyLane的高性能Lightning模拟器，直接在Frontier超级计算机上编写和执行量子程序。此次合作将Frontier基于AMD CPU和GPU的超大规模计算能力与PennyLane易用的编程接口相结合，突破了量子计算模拟的极限。

为了原型设计、测试和验证更大规模的量子程序与算法，研究人员通常需要超级计算资源来模拟大量量子比特。通过在Frontier上运行PennyLane，研究人员现在可以探索复杂问题，并识别较小规模模拟中不存在的性能瓶颈。随着容错量子计算即将到来，研究人员获得了推进量子应用开发领域的新强大工具集。

Xanadu通过将消息传递接口（MPI）与Lightning集成，进一步推进了这项工作。MPI引入了跨多个计算节点通信的能力，是大规模并行经典高性能计算的基础工具。这一集成功能使用户能够通过将Lightning与MPI结合用于量子模拟，从而缩短总运行时间并探索分布式计算的新方法。研究人员现在可以轻松利用Frontier超级计算设施中AMD驱动硬件的世界级并行计算能力，进行量子计算研究。

Xanadu还通过举办全面的实践研讨会支持了OLCF社区。该研讨会的目标是让参与者掌握使用PennyLane进行量子编程的知识。除了通用入门指导外，研讨会还教授了如何将PennyLane的高性能能力与Frontier的超级计算能力相结合。

“该团队很高兴PennyLane现已准备好供使用Frontier的研究人员突破量子计算模拟的极限。PennyLane旨在提供易用的用户界面、支持混合经典量子程序，并与高性能模拟器集成——所有这些功能都与Frontier的经典超级计算机相辅相成，”Xanadu创始人兼首席执行官Christian Weedbrook博士表示。

“通过将Frontier基于AMD系统的超大规模性能与Xanadu易用的PennyLane软件框架相结合，该工作使OLCF用户社区能够大规模模拟量子程序。这种能力支持算法基准测试、硬件约束研究，并为未来容错量子应用做准备，”OLCF高性能工程师兼PennyLane on Frontier研讨会组织者Michael Sandoval说道。

随着量子计算领域的持续加速发展，行业与国家实验室之间的合作有望在量子计算及其他领域开启新发现。Xanadu和ORNL已准备好支持推动该领域极限的世界级研究人员。