光捕获复合体中能量传递效率的高效估算
量子物理
2013-05-30 v4 软凝聚态物质
生物物理
化学物理
摘要
光合作用复合体中能量传递的基本物理机制尚未完全明了。特别是，鉴于这些系统与蛋白质骨架以及周围的光子和声子环境存在非微扰和非马尔可夫相互作用，其能量传递的效率或灵敏度程度尚不清楚。研究光捕获复合体的一个主要问题在于缺乏一种有效的方法来模拟其在生物环境中的动力学。为此，我们在此重新审视二阶时间卷积主方程，并检验其在极端马尔可夫和微扰极限之外的可靠性。特别地，我们在不做出通常的弱系统-浴耦合假设的情况下给出了TC2的推导。利用该方程，我们探索了Fenna-Matthews-Olson蛋白复合体中激子动力学的长时间行为。此外，我们引入了一种建设性的误差分析来估算TC2方程在计算能量传递效率时的准确性，结果表明其在具有弱到中等记忆和强度的环境中表现可靠。进一步地，我们通过数值计算表明，对于绿硫细菌的FMO蛋白复合体，其能量传递效率在重组能和浴相关时间尺度的变化下是最优且鲁棒的。
引用
@article{arxiv.1103.3823,
title = {Efficient estimation of energy transfer efficiency in light-harvesting complexes},
author = {Alireza Shabani and Masoud Mohseni and Herschel Rabitz and Seth Lloyd},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.3823},
year = {2013}
}
备注
16 pages, 9 figures, modified version, updated appendices and reference list