量子电路是量子计算机等下一代技术的核心组件，但噪声问题对其性能构成显著限制。近期，来自瑞士洛桑联邦理工学院、德国柏林自由大学和丹麦哥本哈根大学的研究团队，在《自然物理学》杂志上发表了一项理论研究，深入分析了噪声如何影响量子电路的运行。

量子电路可以类比为多米诺骨牌链，其中每个操作步骤需精确传递信息。噪声类似于骨牌的轻微摇晃，会在量子电路中累积，导致早期操作的影响逐渐消失。研究显示，在大多数有噪声的量子电路中，只有最后几个步骤真正有效，这意味着电路的深度受到严格限制，早期操作会“从记忆中消失”。

该研究由洛桑联邦理工学院的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共同领导。他们分析了由简单双量子比特操作组成的大型量子电路家族，跟踪噪声在电路中的传播。结果表明，噪声使深电路表现得像浅电路，仅最后几层保持活跃，这解释了为何有噪声的电路仍能针对简单任务进行调整。

量子电路的噪声限制研究揭示了近期量子机器的实际能力。简单增加电路层数不太可能提升性能，进展需依赖更好的噪声控制或优化架构设计。研究还警告，将有噪声的电路视为可训练的模糊处理可能导致错误期望，因为噪声已削弱了其大部分能力。

出版详情：作者：Ecole Polytechnique Federale de Lausanne；标题：《How noise limits today's quantum circuits》；发表于：《Nature Physics》(2026)；杂志信息: Nature Physics