一种用于激光场作用下光合系统相干能量转移动力学的高效量子跳跃方法
量子物理
2014-05-20 v2 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
我们提出了一种非马尔可夫量子跳跃方法，用于模拟激光场存在下分子系统中的相干能量转移动力学。通过结合相干修正 Redfield 理论 (CMRT) 与非马尔可夫量子跳跃 (NMQJ) 方法，该新方法继承了 CMRT 的宽范围有效性和 NMQJ 的高效传播特性。为实现 CMRT 的 NMQJ 传播，我们证明了 CMRT 主方程可化为广义 Lindblad 形式。此外，我们将 NMQJ 方法扩展至处理含时哈密顿量，从而能够描述相干激光场下的激子系统。作为对该新方法有效性的基准测试，我们展示了 CMRT-NMQJ 方法能准确描述典型光合复合物中的能量转移动力学。最后，我们应用该新方法模拟了在激光场作用下被相干激发至耦合单激发态的二聚体系统的量子动力学，这使我们能够研究系统中光激发过程与超快能量转移动力学之间的相互作用。我们证明激光场参数显著影响激子系统中光激发的相干动力学，这表明为了正确描述光合系统中的光子诱导动力学，必须明确考虑光激发过程。这项工作应为光合系统及人工光电材料中能量流相干控制的高效模拟提供有价值的工具。
引用
@article{arxiv.1404.2052,
title = {An Efficient Quantum Jump Method for Coherent Energy Transfer Dynamics in Photosynthetic Systems under the Influence of Laser Fields},
author = {Qing Ai and Yuan-Jia Fan and Bih-Yaw Jin and Yuan-Chung Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.2052},
year = {2014}
}
备注
27 pages, 10 figures, accepted by New J. Phys