“量子霸权”道路上的是与非，物理学家如何做到“信达雅”？

元宵佳节，祝愿量子客所有的订阅者，万事圆满。

本文阅读目录：

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01. 量子计算的兴起

02. “Supremacy（量子霸权）”提出

03. 质疑“Supremacy”的合理性

04. “霸权”与“至上”引发的影响

05. 中国“量子优越性”的表述内涵

06. 歧义带来的影响

07. 替代方案：量子卓越

08. 量子计算引发的文化战争

09. “量子霸权”在中文里带来的影响

10. 后记，中国的黑与白

狄拉克文采斐然，杨振宁先生评价其作品为“秋水文章不染尘”，赞誉狄拉克“性灵出万象，风骨超常伦”。

正文：

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全球化进程发展到了前所未有的程度，中西方文化也在这样的交汇中产生出了很多因子，有的妙趣横生，有的啼笑皆非。

比如雷达，源自英文单词“Radar”，是radio detection and ranging的缩写，意思为"无线电探测和测距"，如雷电一样的快速触达。所以“雷达”一词的翻译，信、达、雅都俱全，从字面意思多少内感觉到“快”的描述。

但是如果让普通人猜测“鲁棒性”的含义，大部分人是当头一棒的感觉，不知所以然。鲁棒是Robust的音译，是健壮和强壮的意思。所谓“鲁棒性”，也是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维持其它某些性能的特性。同样是音译，但是“鲁棒性”和“雷达”比起来，两个词字面意思上表达的差异不小。

量子计算的发展逆势而起，在过去几十年全球的无数科学家工程师智慧攻坚下，今非昔比。如今，量子计算初创公司都开始谋划上市（参阅：初创量子公司IonQ筹划上市，或打响量子计算公司上市潮第一枪）。

一直以来，我们也深刻意识到语义的清晰描述，对传递准确信息来说十分重要，所以每篇文章都经过慎重的分析阅读和思考分解转译，受陆朝阳教授推阅读《科学美国人》最近发布的一文启发，整理原文的同时，希望与量子客的订阅者们一起来探讨在物理学的发展过程中，物理学家需要更加谨慎地给研究对象命名这一趣事。

1. 量子计算的兴起

早在2012年，量子物理学家John Preskill写道[1]，“We hope to hasten the day when well controlled quantum systems can perform tasks surpassing what can be done in the classical world.(我们希望加快实现这一进程，让实现良好控制的量子系统能够执行超越经典世界所能完成的任务）。

转眼不到十年间，两个量子计算系统陆续达到了Preskill提及的目标，分别是:美国谷歌公司的“Sycamore”［2］和中国中科大的“九章”［3］。

两者都解决了针对当前量子计算系统专门设计的特殊问题（分别是：随机线路［4］与玻色采样［5］）。

而就目前公开的研究所知，这些问题是当前经典计算机（超级计算机极限算力）不可能快速有效解决的。

有多快？快到什么程度？以至于被外界高呼为“不可思议”。

精简的数据表明，为了解决这个耗时200秒的特殊问题，即使当今世界上速度最快的超级计算机，也需要至少20亿年的时间。

简要对比，单位“秒”与“年”的比较，一年等于3.15 × 10^7秒，而且是20亿年的差距，还需要乘以2,000,000,000年。

巨大的时效差异，对于尚未打开量子计算潘多拉盒子大门前的认知，用经典计算线性扩展算力递增的思维，难以推断和想象目前所达到的成就，确实“不可思议”。

2. “Supremacy（量子霸权）”提出

Preskill在描述当时看似遥远的这一目标时，在他的博客里［6］取了一个响亮的名字: “Quantum Supremacy（量子霸权）”。（注：这里，也有个别地方延续谷歌直译为“量子至上”，中文最初阅读，易产生歧义误解）。

同时他也在博客中解释说: “我个人对这个术语并不完全满意，如果读者能提出更好的建议，我会很乐意（接受更适合的描述）。”

3. 质疑“Supremacy”的合理性

而站在《科学美国人》的立场上，他们也不太喜欢“Quantum Supremacy”这样的取名。并提出想法，认为物理学界出于社会和科学的原因考虑，应该谨慎小心地使用语言表述，即使在物质和能量这些深奥远离大众的领域。语言也很重要，因为物理，本身是由人来完成的。

Supremacy，英文有“more power, authority or status than anyone else（直译为：比任何人都更多的权力、权威或地位）”的意思。在中文的所有公开发文里，Quantum Supremacy多数被译为“量子霸权”或“量子至上（这是谷歌翻译结果）”。

4. “霸权”与“至上”引发的影响

在中文的语义里，“霸权”是指所处的操纵或控制其他国家的地位，而“至上”释义为“最高、居于首位的优先特权”，比如“国家利益至上”。且不说英文含义的描述，单单中文的表述，就会带来无尽的猜测和歧义。

而《科学美国人》就此将supremacy与“white supremacy（白人霸权/至上）”密切相关联起来讨论。他们在美国当代英语语料库发现，“白人霸权/至上论”的使用频率是第二常用语“judicial supremacy（司法至上论）”的15倍。

英语是科学的全球通用语言，并且是科学研究的主要语言，具备歧义性少的特性，尚且如此，中文就更需要探讨了。

如前述中提到的中文翻译，“霸权”于“至上”在中文中带的巨大歧义和负面的影响。

5. 中国“量子优越性”的表述内涵

“九章”问世时，中国科学技术大学对外新闻通稿中用的是“量子计算原型机”（prototype）的称呼，以此强调还处于实验室研究阶段，离实用化还有距离。

为了避免公众和媒体误读为该机器并非“容错的通用量子计算机”，起初发的新闻通稿，特别强调了量子计算发展分三步走的里程碑，并明确指出该实验处于第一步。

而在此之前，谷歌和媒体都用了“Quantum Supremacy（量子霸权）”一词来报道悬铃木的工作，中科大课题组为了避免“量子霸权”一词带来的潜在的政治风险和不必要的炒作，在论文和新闻通稿中都采用了更中性的“量子计算优越性”一词。

“优越性”的表述，突出优于经典计算机，而不会以此联想出“量子霸权”，拥有量子计算机从而达到全球霸权的压倒式力量。

6. 歧义带来的影响

近年来，美国白人至上主义运动在全球范围内不断发展，尤其是在美国，部分原因是种族主义者对发起的“黑人生命很重要”运动的强烈反对。Preskill本人也承认[7]， Supremacy（量子霸权）难以避免的“唤起了一种令人反感的政治立场”。

不仅如此，各种语境里，“量子霸权”也成为大众媒体的流行语。比如，有宣传称，量子计算机将很快淘汰经典计算机的论调，就属于不合理的炒作。

有人提出了“量子优势（quantum advantage，最早出现在IBM Q的描述里）”、“量子计算霸权（quantum computational supremacy）”甚至“量子优越（quantum ascendancy）”等更描述程度更委婉的替代方案，但没有一个能够取代Preskill的原始术语（注：此处中文翻译，属量子客研究提供，仅供参考讨论。由于目前行业里没有机构发布稳定的最新词条规范，暂且使用量子客自身词条库，量子客内容都采用该规范，下同）。

而更多的行话建议，如NISQ（含噪中等规模量子计算）依然无法取代。当然，也包括玩笑调侃的“量子非无用论（quantum non-uselessness）”。

7. 替代方案：量子卓越

《科学美国人》为此提出了一个替代方案，称这个方案能够简明扼要地抓住科学的含义，而且没有那么大肆宣传，更重要的是，站在美国当前形势下，与种族主义没有任何关联，取名：quantum primacy（量子卓越）。（注：primacy，名词，有“卓越”，“优于”，“第一位”和“居首位”等意思，如 the primacy of industry over agriculture，工业重于农业；此处暂译为“卓越”，意在表述量子系统解决问题优于经典系统，突出而卓越）。

名字的选择意义深刻，可最大程度的规避不同程度文化上的冲突，例如，GitHub在个别激进分子的压力下放弃了“主人/奴隶（master/slave）”等术语。

如果物理学、计算机科学和工程学更加多样化，也许我们就不会再有这样的讨论，我们中的一个在四年前写过这样的文章。但是在美国，当只有2%[9]的物理学学士学位授予黑人学生，当拉丁裔占工程师不到7%，而女性仅占物理学教授的12%，这是一个需要发生的对话。就目前情况而言，“量子优势”可能会被理解为雪上加霜。

8. 量子计算引发的文化战争

量子计算的本质，以及它在工业实验室和学术界之外激发了公众的广泛兴趣，这意味着围绕“量子霸权“的争论，不可避免地被纳入更广泛的“文化战争”中。

2019年，一封写给《Nature》杂志[8]的信件提出，量子计算社区应该采用不同的术语，以避免“暴力、新殖民主义和种族主义的暗示”。

几天之内，《华尔街日报》的保守派社论版刊发了这一争议，抨击了“quantum wokeness”（Wokeness指一种意识状态，特别是对种族主义和不平等等社会问题的意识）。并表示，改变这一术语终将是走下坡路，最终导致Diana Ross的“The Supremes”组合被取消。（注：The Supremes，是美国流行灵魂乐声乐组合，他们在广大听众中的巨大知名度，使其成员成为60年代最成功的表演者之一，取消的原因就是因为名字中的Supremes）。

语言学家Steven Pinker也加入了讨论，他认为“学者们谨小慎微地禁止使用词汇的做法应该受到抵制。它降低了对语言的理解：词汇的意义是惯例，而不是'咒语'，所有的词汇都有多种意义，这些意义在上下文中是有区别的。而且，它使学术界成为笑柄，伤害无辜者，对反对现实中的种族主义和性别歧视毫无作用。”

当然，由于国情的差异，《科学美国人》对美国当前的环境做了讨论。从不同的观点来分析“quantum supremacy”的取舍，合理与否，如果回收这个词语，必须说明清楚谁在回收，为谁回收。如果收回“quantum supremacy”的指责是由黑人科学家和其他物理学界未被充分代表的少数族裔领导的，那就不言而喻。

9. “量子霸权”在中文里带来的影响

当然，站在中文的立场上，更多关注与“量子霸权”这个词语在中文语境中的影响。我们作过测试，当把量子霸权这个词语投放到社区的时候，有读者第一眼看到时，反馈认为美国实施霸权主义。

而在“九章”宣布新成果时，社区也反应为，我国开启了新一轮的量子霸权主义，这个“霸权”被过分的解读，并且从更本上理解错了方向。

并且，有一部分人从中国实现“量子霸权”的语境里，解读出了中国具有的压倒性，也是有危险的。甚至有部分人（媒体）认为量子计算超级的算力，将完整的替代现有的计算机。

而“认为量子计算机无所不能”的论调，这样的传播，会将中国的量子科学工作者辛苦建立起来的社会认知，带向模糊不清的边界里，同时对量子技术未来的发展有害无益。

再者，量子计算机只是在特殊设计的问题上，显示了与经典计算机的优越性。这样的优越性并不能上升到“霸权（至上）”的层面。因此，可以理解为“量子霸权”一词的翻译，与quantum supremacy一词在不同国家语境里，都因为科学工作者取名（翻译）的个人当时的主张，带来了麻烦和争论。

这使得探讨物理学家取名（翻译）时候需要考虑深刻的、清晰的、不浮夸、中性的描述尤为重要。一方面，在对外文化输出的时候，不产生不必要的歧义。其次，在本国信息流动过程中，尽少带来因为文字字面意思产生的歧义，减少媒体或者社会传播断章取义，起到反作用。

10. 后记，中国的“黑与白”

幸好，中国的黑与白与深厚的“道”文化的阴与阳相呼应，且这种黑与白的交织，阴与阳的存在内涵，和量子力学中的叠加（Superpostion）有异曲同工之妙。

而在美国，“黑与白”的讨论，先过“supremacy”这一关。

*这是一篇观点和分析文章，主要源于《ScientificAmerican》。文中为适配中文语境阅读以及可视化理解，加了辅助说明内容，仅供参考讨论。译文未经许可，不得转载。

封面：

Wonders of Physics

参考：

https://www.scientificamerican.com/article/physicists-need-to-be-more-careful-with-how-they-name-things/

引用：

[1]https://arxiv.org/pdf/1203.5813.pdf

[2]https://www.scientificamerican.com/article/hands-on-with-googles-quantum-computer/

[3]https://science.sciencemag.org/content/early/2020/12/02/science.abe8770

[4]https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5

[5]https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1460

[6]http://news.ustc.edu.cn/info/1056/73439.htm

[7]https://www.quantamagazine.org/john-preskill-explains-quantum-supremacy-20191002/

[8]https://www.nature.com/articles/d41586-019-03781-0

[9]https://www.aip.org/statistics/reports/african-american-participation-among-bachelors-physical-sciences

[10]https://twitter.com/sapinker/status/1206662968227909635

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