手性增强的量子芝诺效应提升基于自由基对的磁感受能力
量子物理
2025-05-06 v1 生物物理
摘要
黄素蛋白隐花色素中的自由基对是多种磁敏感生物过程的核心，包括鸟类磁感受的假说机制。隐花色素的手性被认为通过手性诱导自旋选择性（CISS）效应增强磁场效应，然而这种增强背后的机制仍未解决。本工作系统研究了CISS对原型自由基对反应方向性磁敏感度的影响，分析了两种不同模型——一种产生自旋极化，另一种（首次）产生相干性。我们发现，CISS诱导的自旋极化通过在三重态初始态中引入三重态特性并增强量子芝诺效应，显著增强了磁敏感度，这与在三重态产生的自由基对中观察到的强不对称复合增强效应类似。相比之下，CISS产生的自旋相干性并未显著提高敏感度。这些发现表明，CISS本身并非自由基对反应中敏感度或相干性的普遍增强剂，其影响必须逐例评估，特别是与量子芝诺效应的关系。此外，我们提供了一个统一的插值方案，用于模拟受CISS影响的初始态和复合动力学，涵盖了当前文献中讨论的单重态和三重态前体的主要模型。
引用
@article{arxiv.2505.01519,
title = {Chirality-bolstered quantum Zeno effect enhances radical pair-based magnetoreception},
author = {Luke D. Smith and Sukesh Tallapudi and Matt C. J. Denton and Daniel R. Kattnig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.01519},
year = {2025}
}