在嘈杂的量子计算中，量子系统与环境的交互主要通过引入退相干和错误的过程。 量子比特（qubit）对外部干扰高度敏感，例如电磁场、温度波动，甚至硬件中的材料缺陷。 这些相互作用会破坏脆弱的量子态——例如叠加和纠缠——量子比特依赖于这些量子态进行计算。 例如，超导量子比特可能会因芯片中的热振动而失去其状态，而囚禁离子量子比特可能会受到杂散电场的影响。 这种环境“噪声”会导致量子比特随机改变其状态（比特翻转）或相位（相位翻转），从而随着时间的推移破坏计算。 计算运行的时间越长，这些相互作用积累得越多，使得即使对于短算法，纠错也至关重要。
环境噪声的影响取决于量子比特的类型和硬件设计。 超导量子比特（在 IBM 或 Google 的量子处理器等设备中常见）如果不冷却到接近绝对零度，则容易受到微波串扰和热噪声的影响。 用于某些量子通信系统的光子量子比特面临光子损耗或光学元件中的散射。 对于开发人员来说，这意味着算法必须考虑门错误（不完善的操作）、读取错误（不正确的测量）和退相干时间（量子比特保持其状态的时间）。 例如，在嘈杂的设备中，双量子比特门可能具有 1-5% 的错误率，迫使程序员构建具有最小门深度的电路。 Qiskit 或 Cirq 中的噪声模型等工具可以模拟这些影响，帮助开发人员在真实硬件上运行代码之前测试错误缓解策略。
为了减轻环境交互，开发人员使用硬件和软件技术。 硬件改进包括更好的屏蔽、更低的温度和缺陷更少的材料。 在软件方面，动态解耦（应用周期性脉冲以抵消噪声）或错误缓解（后处理结果以估计无噪声输出）等错误抑制方法很常见。 例如，IBM 的“零噪声外推法”在不同的噪声水平下运行电路，并外推以预测无噪声结果。 诸如表面码之类的量子纠错码也在测试中，但每个逻辑量子比特需要许多物理量子比特 - 这对于当今规模有限的设备来说是一个挑战。 了解这些权衡有助于开发人员编写抗噪声算法，并优先考虑用于近期量子硬件的更短、更简单的电路。