现代计算起源神话的一部分是1960年代和1970年代黄金时代的故事。在这个故事中，有远见的先驱者追求一个梦想，在这个梦想中，计算机使强大的思考工具成为可能，即增强人类智能的工具。其中一位先驱者，艾伦·凯，在谈到个人电脑的潜力时，总结了这个梦想的乐观情绪：“使用个人电脑将会改变整个文明的思维模式（the very use of it would actually change the thought patterns of an entire civilization）”。
这是一个鼓舞人心的梦想，它促成了现代交互式图形、窗口界面、文字处理器和其他许多东西的出现。但回顾过去，我们很难不感到失望，因为计算机还没有像语言和写作等更古老的思维工具那样具有革命性。如今，在科技界，对过去的先驱性梦想说些空话是很常见的。但是除了怀旧之外，几乎没有坚定的努力去追求变革性新思维工具的愿景。
我们认为现在是再次努力实现这一愿景的好时机。在这篇文章中，我们概述了一套我们认为可以用来帮助开发变革性思维新工具的想法。在文章的第一部分，我们描述了一个我们已经建立的实验原型系统，一种旨在增强人类记忆的助记媒介（mnemonic medium）。这是一个正在进行的项目，详细描述了令人鼓舞的进展以及许多挑战和机遇。在文章的第二部分，我们拓宽了关注的范围。我们还设计了其他几个原型系统。我们提出了这样一个问题：为什么科技行业在开发这种变革性思维工具的愿景方面做得相对较少？
在开头我们提到了一些过去的先驱者。除此之外，还有许多人——伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）、西摩·帕尔特（Seymour Papert）、万尼瓦尔·布什（Vannevar Bush）等等。网上对这些人有许多当之无愧的崇敬。但是这种崇敬可能会转变成对美好旧时光的不健康的崇敬，认为先驱者已经做了许多工作，而今天能做的事情较少了。是的，那些先驱者们做了令人惊叹的事情，并且可以说他们的工作方式是工业和学术界的现代技术专家都不具备的。但是他们也犯了错误，并且对今天可用的强大思维一无所知。因此，这篇文章的两个部分的主题都是找出那些以前不为人所知或没有付诸行动的强有力的想法。基于这种认识，我们相信，今天会有一系列非凡的机会。
“思维工具”（tools for thought）这个词既不会从舌头上滚落下来，也不会从键盘上滚落下来。此外，“工具”一词意味着某种狭窄。艾伦·凯认为，一个更强大的目标是开发一种新的思维媒介。比如说，Adobe Illustrator这样的媒介与Illustrator包含的任何单个工具本质上都不同。这样的媒介创造了一个强大的沉浸式环境，在这样的环境中，用户可以有新的想法，这些想法以前是不可能的。通俗地说，在这样一种媒介中所能表达的思想范围，是这种媒介中基本对象和行为的一种突现性质。如果选择得当，这种媒介将拓展人类思维的可能范围。
话虽如此，自艾弗森（Iverson）在20世纪50年代和60年代引入“思维工具”一词以来，“思维工具”一词已被广泛使用。因此，我们应该把“思维工具”作为我们的格言，同时允许我们自己去探索更广阔的领域，偶尔在适当的时候，我们也会更喜欢用“媒介”（medium）这个词。
让我们回到开头的那句话，关于改变“整个文明的思维模式”。这听起来很可笑，是一种科技预言。当然，这种变化在人类历史上发生过多次：语言的发展，文字的发展，以及我们其他最强大的思维工具。而且，无论是好是坏，在过去的60年里，计算机确实影响了我们文明的思维模式，而这些变化似乎只是个开始。这篇文章对理解这些变化是如何发生的，以及还有什么是可能的，做出了小小的贡献。
音乐家兼喜剧演员马丁·马尔（Martin Mull）曾说过，“用写作来描述音乐就像是用舞蹈来表现建筑一样”（writing about music is like dancing about architecture）。同样，用写作来描述思维工具也有其固有的不足。在某种程度上，这样的工具是成功的，它扩展了你的思维，超越了现有工具，包括写作所能达到的。工具的变革性越强，差距就越大。相反，差距越大，新工具越难用写作来描述。但是写作能做的，也是我们写这篇文章的原因，是作为一个引导。这是一种识别杠杆点的方法，可能有助于开发新的思维工具。让我们开始吧。
很少有比量子计算和量子力学更难的学科了。事实上，大众媒体经常引用著名物理学家的名言来取悦（并恐吓）读者：“任何认为自己了解量子力学的人，其实并不了解量子力学”（anyone who thinks they’ve understood quantum mechanics has not understood quantum mechanics）。
是什么让这些科目变得如此困难？事实上，对于具有技术背景的人来说，许多潜在的想法并不太复杂。人们必须快速地学习量子比特、矩阵符号、哈达玛门、受控非门，以及许许多多其他抽象的、不熟悉的概念。即使他们一开始能跟上，理解较晚的思想需要熟练掌握所有较早的思想。这势不可挡，最终令人沮丧。
作为一项实验，我们开发了一个网站，Quantum Country，探索一种解释量子计算和量子力学的新方法。表面上，Quantum Country似乎是对这些主题的传统论文介绍。这里有文字、解释和方程式，就像任何其他技术论文一样。这里有一段摘录：
不幸的是，现有媒介对这些步骤的支持很差。有可能设计一种更积极支持记忆的新媒介吗？也就是说，媒介会嵌入（理想情况下，几乎毫不费力地）记忆中的关键步骤。如果我们能做到这一点，那么记忆就不再是一种偶然事件、随机事件，助记媒介将使记忆成为一种选择。当然，就其本身而言，学习诸如量子力学和量子计算这样的学科并不容易——学习这些学科不仅仅是记忆。但这将有助于解决一个核心难题：大量新概念和符号。
事实上，有许多方法可以重新设计文章媒介来做到这一点。在向你展示我们的原型之前，请暂停片刻，考虑以下问题：你如何建立一个媒介来更好地支持一个人对他们所读内容的记忆？什么样的互动可以轻松愉快地帮助人们巩固记忆？更广泛地说：人们能记住两倍、十倍的东西吗？这会对它们的有效性产生长期影响吗？
让我们来描绘一下Quantum Country的用户体验。在撰写本文时，该网站包含三篇助记文章（即助记媒介的特定实例）。我们将专注于介绍性文章“非常有趣的量子计算”（Quantum Computing for the Very Curious）。在这篇文章里有112个关于这篇文章的问题。用户被要求创建一个账户，并在阅读时被问及是否记得这些问题的答案。下面是用户回答三个问题时的交互效果。
请注意，这种互动发生在文章本身的文本中。这是一个缩小的视图，所以你可以看到这样的问题是如何被上下的文本包围的：
我们使用“卡片”（cards）来描述这些将问题和答案配对的界面元素。
当然，对于长期记忆来说，仅仅测试一次是不够的。因此，在第一次阅读文章的几天后，用户会收到一封电子邮件，要求他们进行复习。在复习阶段，他们会再次接受测试，测试方式与上面显示的类似。然后，通过几天或几周的反复复习，人们把这些问题的答案巩固到他们的长期记忆中。