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系统-环境耦合对光合热机的影响:一种极化子主方程方法

化学物理 2017-08-02 v2 量子物理

摘要

在本文中,我们应用极化子主方程(该方程提供了在弱和强系统-环境耦合之间插值的可能性)来研究在受光系统II反应中心(PSII RC)启发的量子热机(QHE)模型中,系统-环境耦合如何在宽参数范围内影响电荷转移过程。还详细讨论了环境关联和温度的影响,以及这些因子的联合效应。结果显示了多种动力学行为。我们根据噪声辅助传输效应和动态局域化来解释这些结果,它们对应于支撑光合复合体中转移过程的两个机制:一个是共振能量转移,另一个是由极化子主方程捕获的动态局域化效应。系统-环境耦合和环境关联的影响被纳入有效系统-环境耦合强度中,该强度决定了噪声辅助传输效应还是动态局域化主导动力学,而温度调节这两种机制的平衡。此外,这两个机制可归因于一个物理起源:环境诱导的涨落。这两种机制是环境诱导涨落在各自参数范围内发挥双重作用的体现。另外,我们发现只要系统-环境耦合强度不太大,QHE的有效电压相对于环境噪声表现出优越的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.00612,
  title  = {Effects of system-bath coupling on Photosynthetic heat engine: A polaron master equation approach},
  author = {M Qin and H Z Shen and X L Zhao and X X Yi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.00612},
  year   = {2017}
}