Bogolyubov激子作为二能级系统的微观起源

二能级系统（TLS）是约瑟夫森结量子比特退相干和介电损耗的主要来源，但其微观起源仍未解决。我们提出了一个内在的、纯电子TLS候选者：Bogolyubov准粒子的亚隙束缚态。我们表明，在一个具有$s$波通道电子-电子吸引和更高角动量通道排斥的常规超导体模型中，后者在Bogolyubov准粒子之间产生有效吸引，形成束缚态。这些Bogolyubov激子类似于Bardasis-Schrieffer激子，但由排斥相互作用驱动。体Bogolyubov激子不易通过单粒子隧穿或其他常规探针检测到，但我们表明表面激子与外部电场耦合，并表现为二能级系统。我们研究了一个理想化模型，即体超导体邻近耦合到二维排斥金属，该金属可以代表外部金属或半导体层，或超导体的欠屏蔽区域。这两个能级对应于单个激子的不存在和存在，该激子携带电偶极矩，并与谐振器表现出避免交叉，正如TLS所观察到的那样。由于这种机制不需要缺陷，并且不能通过屏蔽或退火来消除，它表明类似TLS的激发可能是超导体固有的。