光合作用复合物中最优与鲁棒量子输运的能量尺度收敛

光捕获复合物中激发能量转移高效率的底层物理原理尚未被完全理解。值得注意的是，考虑到这些系统与周围溶剂和支架蛋白内的振动及辐射环境的实际相互作用，其能量输运的鲁棒性程度尚不清楚。在这项工作中，我们采用一种高效技术来估算此类复杂激子系统的能量转移效率。我们观察到，Fenna-Matthews-Olson (FMO) 复合物的动力学过程因所有重要的内部和外部参数间的能量尺度收敛而实现了最优且鲁棒的能量输运。特别地，我们展示了 FMO 能量转移效率在环境相互作用和 Frenkel 激子哈密顿量的相关参数方面是最优且稳定的，这些参数包括重组能 $\lambda$、热库频率截断 $\gamma$、温度 $T$、热库空间相关性、初始激发、耗散速率、捕获速率、无序度以及偶极矩取向。我们确定 $\lambda T/\gamma\*g$ 的比值是支配量子输运效率的单一关键参数，其中 g 是平均激子能隙。