量子电路通常由一系列连续的量子操作构成，依靠多步协同来处理信息，被视为量子计算等下一代技术的重要基础。但研究人员指出，在现实硬件中不可避免的“噪声”会在电路运行过程中累积，并对电路能力造成实质性约束。

洛桑联邦理工学院（EPFL）的Armando Angrisani和Yihui Quek、柏林自由大学的Antonio Anna Mele以及哥本哈根大学的Daniel Stilck França在《自然物理学》发表的理论分析显示，噪声会对量子电路的“深度”（即可连续应用的步骤数）施加出乎意料的严格实际限制，同时也使得部分电路更容易在经典计算机上进行模拟。

研究团队考察了一类由简单两量子比特操作组成的大型量子电路，并在模型中设定每一步操作后每个量子比特都会受到现实噪声影响。研究人员通过数学方法追踪噪声存在时各层影响在电路中的传播方式。

分析结果表明，在多数有噪声的量子电路中，真正对输出产生主要影响的往往是电路的最后几层。即便电路被设计得很深，噪声也会逐渐削弱并抹去早期步骤对最终结果的贡献。

研究人员指出，这意味着当量子计算机用于估计某些物理量（例如能量或量子比特状态）时，测量结果在很大程度上由电路末端发生的操作所决定，而早期操作会随着噪声积累而逐步“淡出”。

研究还提出，这一机制可解释为何部分有噪声电路仍能通过调整参数来完成相对简单的任务：改变电路设置仍可能影响输出，但主要原因在于最后几层仍保持有效作用。由此，深度较大的有噪声电路在实际表现上可能更接近浅层电路。

研究团队表示，上述结论有助于理解近期量子设备的现实表现：在存在噪声的情况下，单纯叠加更多电路层数，难以为基于局部测量的常见任务带来新增能力。相关进展更依赖于更有效的噪声控制，或采用能够利用特定噪声特性的电路设计方案。

研究同时提醒，有噪声电路之所以仍可被“训练”，可能与噪声已削弱其大部分能力有关；若将真实硬件噪声简单视为一种模糊处理，可能导致对电路能力形成不恰当预期。