如何在列表标题中放置等式？

Question

我正在尝试做这样的事情：

\begin{lstlisting}[language=Python, caption=Here is an equation $y=2x$.]
def y(x):
  return 2*x
\end{lstlisting}

但由于标题中的公式，我得到了一个错误。有什么办法吗？