物理学家需要更小心地命名事物

量子物理学家约翰·普里斯基尔（John Preskill）在2012年写道：“我们希望加速有一天，良好控制的量子系统可以执行的任务超过经典世界所能完成的任务。”不到十年之后，两个量子计算系统达到了这一标志：谷歌的Sycamore和中国科学技术大学的吉ǔ。两者都解决了狭义设计的问题，就我们所知，这是传统计算机无法快速解决的问题。太快了？怎么“不可能”？为了解决耗时200秒的问题，即使是最快的超级计算机，估计也要花费至少20亿年的时间。

Preskill在描述当时似乎遥不可及的目标时，给它起了一个名字：“量子至上”。他在当时的博客中解释说：“我对这个词并不完全满意，如果读者能提出更好的建议，我会感到非常高兴。”

我们也不满意，并且出于社会和科学的原因，我们认为物理学界应该更加谨慎地使用其语言。即使在物质和能量的深奥领域，语言也很重要，因为物理是由人完成的。

霸权一词“拥有比任何人都更大的权力，权威或地位”，与“白人霸权”紧密相关。这不是假设；这是事实。美国当代英语语料库发现“白人至上”的频率是第二个最常用的两个词短语“司法至上”的15倍。尽管英语是全球通用的科学语言，但值得注意的是，USTC团队避免了“量子至上”，因为在中文中，含义“至上”的字符也具有令人不适的负面含义。这个问题不仅限于英语。

近年来，白人至上主义运动在全球范围内不断发展，特别是在美国，部分原因是对黑人生活问题运动的种族主义反弹。正如Preskill最近承认的那样，这个词不可避免地“引起了令人反感的政治立场”。

“量子至上”也已成为流行媒体的流行语（例如，此处和此处）。它对统治的暗示可能导致了不合理的炒作，例如量子计算机很快将使传统计算机过时的想法。提出了诸如“量子优势”，“量子计算至上”甚至“量子优势”之类的更温和的替代方案，但是没有一种替代品能够取代Preskill的原始术语。类似地，诸如“嘈杂的中级量子计算”（NISQ）之类的更粗俗的提议和诸如“量子无用性”之类的嘲讽性提议同样未能取代“至高无上”。

在这里，我们提出了一种替代方案，我们认为该替代方案以较少的炒作简洁地捕获了科学含义，并且至关重要的是，它与种族主义无关：量子优先。

名字叫什么？不只是任何其他名称的量子至上主义都会闻起来更甜。通过提出量子优先性的理由，我们希望说明手头的一些社会和科学问题。在乔·拜登总统给他的科学顾问，生物学家埃里克·兰德的信中，他问道：“我们如何确保所有背景的美国人都被科学技术的创造和回报所吸引？”我们使用的语言可能会有一个小的变化。例如，在激进主义者的压力下，GitHub放弃了可恶的“主/从”术语。

如果物理学，计算机科学和工程学更加多样化，也许我们将不再进行这种讨论，而我们中的一个人大约是在四年前写的。但是在美国，当只有2％的物理学学士学位授予黑人学生时，拉丁裔占不到7％的工程师，而女性仅占物理学全职教授的12％，这是需要进行的对话即将发生。就目前情况而言，“量子至高无上”可能会增加对伤害的侮辱。

量子计算的性质及其在工业实验室和学术界之外对公众的广泛兴趣，意味着围绕“量子至上性”的辩论将不可避免地包括在更广泛的文化战争中。

在2019年，与《自然》的简短信件认为，量子计算界应采用不同的术语，以避免“暴力，新殖民主义和种族主义的泛滥”。几天之内，《华尔街日报》的保守社论页就引发了争议，该刊物抨击了“量子觉醒”，并建议改变这一术语将是一路滑坡，直到取消戴安娜·罗斯的《至高无上》。

语言学家史蒂文·平克（Steven Pinker）权衡理由认为，“应该抵制学者对词汇的轻率禁止。它使对语言的理解变得愚蠢：单词的含义是约定俗成的，而不是具有魔力的咒语，并且所有单词都具有多种含义，这些含义在上下文中有所区别。而且，它使学术界成为笑柄，轻视无辜者，并且无助于打击实际的种族主义和种族歧视。性别歧视。”

诚然，“至高无上”不是一个魔术词，它的含义来自惯例，而不是魔术师。但是平克所忽略的“量子至上”的背景是历史上白人主导，男性主导的学科。通过寻求更好的语言来承认这一点是礼貌而不是轻率的基本努力。

支持“量子至高无上”的最引人注目的论点也许是它可以起到重新使用这个词的作用。 “量子至上”比“白色至上”普遍多出15倍，这双鞋就在另一只脚上。但是，有关回收的争论必须说明谁在进行回收。如果收回“量子至上性”的指控是由黑人科学家和其他在物理学中代表性不足的少数派领导的，那将是一回事。没有调查，但轶事证据表明事实并非如此。

要取代“至高无上”，我们需要进行深思熟虑的对话。没有其他选择可以做到，并且确实存在棘手的科学问题。考虑“量子优势”的含义。一个优势可能是梯子可以使登高架子更容易，或者在比赛中起步较小。一些量子算法就是这样。 Grover的搜索算法仅比其经典算法快四倍，因此运行Grover算法的量子计算机可能会解决一个问题，该问题使经典计算机花费了100分钟的平方根，即10分钟。不错！这绝对是一个优势，尤其是随着运行时间的延长，但与某些量子加速相比，这是不了的。

也许最著名的量子加速来自Shor算法，该算法可以比最佳经典算法快几倍地发现数字因子（例如5和3是15的因子）。古典计算机虽然数量较少，但可以用数字表示，但要付出高昂的代价。例如，一台经典计算机可能会以秒为单位分解一个100位数字，但是一个1000位数字将花费数十亿年。运行Shor算法的量子计算机可以在一小时内完成。

当量子计算机可以有效地完成传统计算机无法完成的工作时，它们具有的优势远不止于此。我们认为首要地位可以抓住很多这种含义。首要地位是指“优越的地位”或“成为第一者的条件”。此外，它与诸如素数和素数之类的数学术语共享拉丁词根（素数或“第一”）。

尽管量子计算机可能是第一个解决特定问题的公司，但这并不意味着它们将占主导地位。我们希望量子优先性有助于避免经典计算机过时的暗示。这一点尤其重要，因为量子优先性是一个移动的目标。古典计算机和古典算法可以而且确实可以改善，因此量子计算机必须变得越来越大才能保持领先地位。

对于多样化的科学，这些语言修补程序甚至还没有达到最低限度。最重要的工作涉及科学界的雇用和保留以及实际的材料更改，以减少白人和男性。但是，如果反对提高科学语言表示任何多元化的障碍，那这就是我们必须进行的对话。

物理学家可能更喜欢用真空进行计算，但是科学并不是一成不变的。它位于更广泛的社会和政治环境中，这一环境既影响着研究者的决定，又受研究者的决定影响。