Fenna-Matthews-Olson复合物中长寿命量子相干的原子层面研究
量子物理
2015-03-19 v2 生物物理
化学物理
摘要
为了阐明最近在生物光合系统的电子能量转移过程中观察到的长寿命量子相干的物理起源，人们已经进行了大量的理论研究。尽管在许多方面取得了成功，但几种广泛使用的描述仅包含对蛋白质-发色团相互作用的有效处理。在这项工作中，通过结合全原子分子动力学模拟、含时密度泛函理论和开放量子系统方法，我们成功模拟了Fenna-Matthews-Olson色素蛋白复合物的电子能量转移动力学。由此产生的布居数和量子相干的特征拍频与实验结果和层级运动方程方法吻合良好。在两个不同温度下恢复了实验的吸收光谱、线性和圆二色性光谱以及退相干率。此外，我们提供了方法的扩展，以包含振动环境的零点涨落。因此，这项工作是基于原子和分子描述来解释激子量子相干在光合捕光复合物中作用的首批步骤之一。
引用
@article{arxiv.1104.2943,
title = {Atomistic study of the long-lived quantum coherences in the Fenna-Matthews-Olson complex},
author = {Sangwoo Shim and Patrick Rebentrost and Stéphanie Valleau and Alan Aspuru-Guzik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.2943},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 6 figures