Superkrachtige kwantumcomputing vertrouwt op kwantumbits, oftewel qubits, die het equivalent zijn van de klassieke bits die in de hedendaagse computers worden gebruikt. SQUID's worden onderzocht voor de ontwikkeling van qubits. Echter, systeemruis kan de gegevens die zijn opgeslagen in de resulterende qubits vernietigen. Berekeningen hebben experimenteel bewijs bevestigd dat zuurstofmoleculen geadsorbeerd op het oppervlak van de SQUID de meest waarschijnlijke bron van laagfrequente magnetische ruis zijn. Wetenschappers identificeerden mitigatiestrategieën, zoals oppervlaktebescherming en verbeterde vacuümomgevingen. Deze benaderingen verlaagden de zuurstof aan het oppervlak en de bijbehorende ruis tot niveaus die nodig zijn om SQUID's in de volgende generatie computers te gebruiken.

Supergeleidende apparaten zijn kandidaten voor het ontwikkelen van qubits. Eén type apparaat wordt een SQUID genoemd voor supergeleidende kwantuminterferentie-apparaten. Het is gebaseerd op een supergeleidende lus die een of twee Josephson-overgangen bevat en maakt het mogelijk om gekwantiseerde magnetische energie te meten. Echter, het vermogen om op SQUID gebaseerde kwantumcomputers te ontwikkelen, vereist dat de opgeslagen magnetische gegevens lange tijd overleven. Wetenschappers ontdekten de oorsprong van magnetische ruis in deze systemen, en manieren om het te minimaliseren. Hun werk biedt een ontwerpstrategie voor de ontwikkeling van afstembare supergeleidende qubits met een lange levensduur.

Bij kwantumcomputers, kwantuminformatie gaat verloren door een verlies van synchronisatie (defasering) in de elektronische stroom en energierelaxatie. Magnetische fluxruis is een dominante bron van defasering en energierelaxatie in supergeleidende qubits. Recent gerapporteerde experimenten gaven aan dat de schadelijke ruis afkomstig is van ongepaarde magnetische defecten op oppervlakken van supergeleidende apparaten. Theoretische voorspellingen wezen op zuurstof als de oorzaak van ruis in deze systemen. In teamverband, theorieberekeningen aan de Universiteit van Californië, Irvine en experimentele metingen door hun medewerkers toonden aan dat geadsorbeerde moleculaire zuurstof (O2 op de oppervlakken de dominante bijdrage levert aan magnetische ruis voor supergeleidende dunne films van niobium en aluminium.

Het mechanisme houdt verband met de buitenste elektronen van het zuurstofmolecuul die een magnetische spin-1 triplet-toestand vormen. Theorie en experiment werden herhaald om mitigatiestrategieën te vinden. Oppervlaktebehandeling met ammoniak en verbetering van de monstervacuümomgeving hebben de oppervlakteverontreiniging drastisch verminderd (tot minder dan één zuurstofmolecuul per 10 nm2), het minimaliseren van magnetische ruis. In röntgenexperimenten bij de Advanced Photon Source, wetenschappers maten de onderdrukking van magnetische spin en magnetische ruis. Moleculaire zuurstof werd bevestigd als de extrinsieke ruisbron. De identificatie van deze bron verklaart de zwakke afhankelijkheid van dit soort ruis van apparaatmaterialen.

Ook, het ontdekken van de oorsprong van deze ruis maakt de heersende theorieën voor de ruis ongeldig die gebaseerd zijn op defecten aan de metaal-isolator-interface. Een geschikte oppervlaktebescherming en verbeteringen in het vacuüm kunnen leiden tot een aanzienlijke vermindering van laagfrequente magnetische ruis. Dit nieuwe begrip van de oorsprong van magnetische fluxruis zou kunnen leiden tot frequentie-afstembare supergeleidende qubits met verbeterde defaseringstijden voor praktische kwantumcomputers.