强耦合于振动模式的 FMO 复合物中的能量转移效率
生物物理
2016-02-23 v1 化学物理
量子物理
摘要
利用凝聚态物理和统计物理的方法，我们研究了激子通过 Fenna-Matthews-Olson (FMO) 复合物从天线接收端到反应中心的输运过程。通过写出激子产生/湮灭算符的运动方程，我们能够描述激子动力学，即使在重组能与系统内耦合量级相当的情况下也是如此。特别是，我们得到了熟知的位点布居数量子振荡。我们确定了在猝灭场和蛋白质环境存在下的激子转移效率。虽然大多数蛋白质振动模式被视为热浴，但我们探讨了特定模式与激子强耦合的情形，并考察了这些模式对量子振荡和能量转移效率的影响。我们发现，对于低于 16 meV 的振动频率，激子转移受到剧烈抑制。我们将此效应归因于“极化子态”的形成，其中激子在两个色素分子之间来回转移并伴随振动量子的吸收/发射，而非 Proceeding 至反应中心。同样的效应也抑制了 25 meV 振动频率处的量子拍频。我们还表明，当振动模式仅与第三个色素分子强耦合，而非与整个系统耦合时，能量转移效率可以得到提升。
引用
@article{arxiv.1402.7031,
title = {Energy transfer efficiency in the FMO complex strongly coupled to a vibronic mode},
author = {Lev Mourokh and Franco Nori},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.7031},
year = {2016}
}