“量子霸權”道路上的是與非，物理學家如何做到“信達雅”？

元宵佳節，祝願量子客所有的訂閱者，萬事圓滿。

本文閱讀目錄：

01 . 量子計算的興起

02 . “Supremacy（量子霸權）”提出

03 . 質疑“Supremacy”的合理性

04 . “霸權”與“至上”引發的影響

05 . 中國“量子優越性”的表述內涵

06 . 歧義帶來的影響

07 . 替代方案：量子卓越

08 . 量子計算引發的文化戰爭

09 . “量子霸權”在中文裏帶來的影響

10 . 後記，中國的黑與白

狄拉克文采斐然，楊振寧先生評價其作品爲“秋水文章不染塵”，讚譽狄拉克“性靈出萬象，風骨超常倫”。

正文：

全球化進程發展到了前所未有的程度，中西方文化也在這樣的交匯中產生出了很多因子，有的妙趣橫生，有的啼笑皆非。

比如雷達，源自英文單詞“Radar”，是radio detection and ranging的縮寫，意思爲"無線電探測和測距"，如雷電一樣的快速觸達。所以“雷達”一詞的翻譯，信、達、雅都俱全，從字面意思多少內感覺到“快”的描述。

但是如果讓普通人猜測“魯棒性”的含義，大部分人是當頭一棒的感覺，不知所以然。魯棒是Robust的音譯，是健壯和強壯的意思。所謂“魯棒性”，也是指控制系統在一定（結構，大小）的參數攝動下，維持其它某些性能的特性。同樣是音譯，但是“魯棒性”和“雷達”比起來，兩個詞字面意思上表達的差異不小。

量子計算的發展逆勢而起，在過去幾十年全球的無數科學家工程師智慧攻堅下，今非昔比。如今，量子計算初創公司都開始謀劃上市。

一直以來，我們也深刻意識到語義的清晰描述，對傳遞準確信息來說十分重要，所以每篇文章都經過慎重的分析閱讀和思考分解轉譯，受陸朝陽教授推閱讀《科學美國人》最近發佈的一文啓發，整理原文的同時，希望與量子客的訂閱者們一起來探討在物理學的發展過程中，物理學家需要更加謹慎地給研究對象命名這一趣事。

1. 量子計算的興起

早在2012年，量子物理學家John Preskill寫道[1]，“We hope to hasten the day when well controlled quantum systems can perform tasks surpassing what can be done in the classical world.（我們希望加快實現這一進程，讓實現良好控制的量子系統能夠執行超越經典世界所能完成的任務）。

轉眼不到十年間，兩個量子計算系統陸續達到了Preskill提及的目標，分別是：美國谷歌公司的“Sycamore”［2］和中國中科大的“九章”［3］。

兩者都解決了針對當前量子計算系統專門設計的特殊問題（分別是：隨機線路［4］與玻色採樣［5］）。

而就目前公開的研究所知，這些問題是當前經典計算機（超級計算機極限算力）不可能快速有效解決的。

有多快？快到什麼程度？以至於被外界高呼爲“不可思議”。

精簡的數據表明，爲了解決這個耗時200秒的特殊問題，即使當今世界上速度最快的超級計算機，也需要至少20億年的時間。

簡要對比，單位“秒”與“年”的比較，一年等於3.15 × 10^7秒，而且是20億年的差距，還需要乘以2,000,000,000年。

巨大的時效差異，對於尚未打開量子計算潘多拉盒子大門前的認知，用經典計算線性擴展算力遞增的思維，難以推斷和想象目前所達到的成就，確實“不可思議”。

2. “Supremacy（量子霸權）”提出

Preskill在描述當時看似遙遠的這一目標時，在他的博客裏［6］取了一個響亮的名字: “Quantum Supremacy（量子霸權）”。（注：這裏，也有個別地方延續谷歌直譯爲“量子至上”，中文最初閱讀，易產生歧義誤解）。

同時他也在博客中解釋說: “我個人對這個術語並不完全滿意，如果讀者能提出更好的建議，我會很樂意（接受更適合的描述）。”

3. 質疑“Supremacy”的合理性

而站在《科學美國人》的立場上，他們也不太喜歡“Quantum Supremacy”這樣的取名。並提出想法，認爲物理學界出於社會和科學的原因考慮，應該謹慎小心地使用語言表述，即使在物質和能量這些深奧遠離大衆的領域。語言也很重要，因爲物理，本身是由人來完成的。

Supremacy，英文有“more power, authority or status than anyone else（直譯爲：比任何人都更多的權力、權威或地位）”的意思。在中文的所有公開發文裏，Quantum Supremacy多數被譯爲“量子霸權”或“量子至上（這是谷歌翻譯結果）”。

4. “霸權”與“至上”引發的影響

在中文的語義裏，“霸權”是指所處的操縱或控制其他國家的地位，而“至上”釋義爲“最高、居於首位的優先特權”，比如“國家利益至上”。且不說英文含義的描述，單單中文的表述，就會帶來無盡的猜測和歧義。

而《科學美國人》就此將supremacy與“white supremacy（白人霸權/至上）”密切相關聯起來討論。他們在美國當代英語語料庫發現，“白人霸權/至上論”的使用頻率是第二常用語“judicial supremacy（司法至上論）”的15倍。

英語是科學的全球通用語言，並且是科學研究的主要語言，具備歧義性少的特性，尚且如此，中文就更需要探討了。

如前述中提到的中文翻譯，“霸權”於“至上”在中文中帶的巨大歧義和負面的影響。

5. 中國“量子優越性”的表述內涵

“九章”問世時，中國科學技術大學對外新聞通稿中用的是“量子計算原型機”（prototype）的稱呼，以此強調還處於實驗室研究階段，離實用化還有距離。

爲了避免公衆和媒體誤讀爲該機器並非“容錯的通用量子計算機”，起初發的新聞通稿，特別強調了量子計算髮展分三步走的里程碑，並明確指出該實驗處於第一步。

而在此之前，谷歌和媒體都用了“Quantum Supremacy（量子霸權）”一詞來報道懸鈴木的工作，中科大課題組爲了避免“量子霸權”一詞帶來的潛在的政治風險和不必要的炒作，在論文和新聞通稿中都採用了更中性的“量子計算優越性”一詞。

“優越性”的表述，突出優於經典計算機，而不會以此聯想出“量子霸權”，擁有量子計算機從而達到全球霸權的壓倒式力量。

6. 歧義帶來的影響

近年來，美國白人至上主義運動在全球範圍內不斷髮展，尤其是在美國，部分原因是種族主義者對發起的“黑人生命很重要”運動的強烈反對。Preskill本人也承認[7]， Supremacy（量子霸權）難以避免的“喚起了一種令人反感的政治立場”。

不僅如此，各種語境裏，“量子霸權”也成爲大衆媒體的流行語。比如，有宣傳稱，量子計算機將很快淘汰經典計算機的論調，就屬於不合理的炒作。

有人提出了“量子優勢（quantum advantage，最早出現在IBM Q的描述裏）”、“量子計算霸權（quantum computational supremacy）”甚至“量子優越（quantum ascendancy）”等更描述程度更委婉的替代方案，但沒有一個能夠取代Preskill的原始術語。（注：此處中文翻譯，屬量子客研究提供，僅供參考討論。由於目前行業裏沒有機構發佈穩定的最新詞條規範，暫且使用量子客自身詞條庫，量子客內容都採用該規範，下同）。

而更多的行話建議，如NISQ（含噪中等規模量子計算）依然無法取代。當然，也包括玩笑調侃的“量子非無用論（quantum non-uselessness）”。

7. 替代方案：量子卓越

《科學美國人》爲此提出了一個替代方案，稱這個方案能夠簡明扼要地抓住科學的含義，而且沒有那麼大肆宣傳，更重要的是，站在美國當前形勢下，與種族主義沒有任何關聯，取名：quantum primacy（量子卓越）。（注：primacy，名詞，有“卓越”，“優於”，“第一位”和“居首位”等意思，如 the primacy of industry over agriculture，工業重於農業；此處暫譯爲“卓越”，意在表述量子系統解決問題優於經典系統，突出而卓越）。

名字的選擇意義深刻，可最大程度的規避不同程度文化上的衝突，例如，GitHub在個別激進分子的壓力下放棄了“主人/奴隸（master/slave）”等術語。

如果物理學、計算機科學和工程學更加多樣化，也許我們就不會再有這樣的討論，我們中的一個在四年前寫過這樣的文章。但是在美國，當只有2%[9]的物理學學士學位授予黑人學生，當拉丁裔佔工程師不到7%，而女性僅佔物理學教授的12%，這是一個需要發生的對話。就目前情況而言，“量子優勢”可能會被理解爲雪上加霜。

8. 量子計算引發的文化戰爭

量子計算的本質，以及它在工業實驗室和學術界之外激發了公衆的廣泛興趣，這意味着圍繞“量子霸權”的爭論，不可避免地被納入更廣泛的“文化戰爭”中。

2019年，一封寫給《Nature》雜誌[8]的信件提出，量子計算社區應該採用不同的術語，以避免“暴力、新殖民主義和種族主義的暗示”。

幾天之內，《華爾街日報》的保守派社論版刊發了這一爭議，抨擊了“quantum wokeness”（Wokeness指一種意識狀態，特別是對種族主義和不平等等社會問題的意識），並表示，改變這一術語終將是走下坡路，最終導致Diana Ross的“The Supremes”組合被取消。（注：The Supremes，是美國流行靈魂樂聲樂組合，他們在廣大聽衆中的巨大知名度，使其成員成爲60年代最成功的表演者之一，取消的原因就是因爲名字中的Supremes）。

語言學家stevenpinker也加入了討論，他認爲“學者們謹小慎微地禁止使用詞彙的做法應該受到抵制。它降低了對語言的理解：詞彙的意義是慣例，而不是“咒語”，所有的詞彙都有多種意義，這些意義在上下文中是有區別的。而且，它使學術界成爲笑柄，傷害無辜者，對反對現實中的種族主義和性別歧視毫無作用。”

當然，由於國情的差異，《科學美國人》對美國當前的環境做了討論。從不同的觀點來分析“quantum supremacy”的取捨，合理與否，如果回收這個詞語，必須說明清楚誰在回收，爲誰回收。如果收回“quantum supremacy”的指責是由黑人科學家和其他物理學界未被充分代表的少數族裔領導的，那就不言而喻。