捐赠-受体量子相干性和非马尔可夫浴对共振能量转移距离依赖性的影响
适应与自组织系统
2026-01-05 v1 动力系统
种群与进化
摘要
准确了解共振能量转移(RET)的距离依赖性对于将其作为纳米尺度距离的光谱标尺至关重要。就此而言,理解捐赠-受体量子相干性和非马尔可夫浴的影响具有重要意义,这些因素在短距离下变得显著。本文通过比较由 coherent RET(CRET)理论与非平衡版本的 F"{o}rster RET(FRET)理论所得结果,理论性地考察了这一问题,两者都考虑了非马尔可夫浴效应。即使对于 donor-acceptor 电子耦合形式为偶极-偶极相互作用的模型,亦证明 RET 速率通常偏离第六次方距离依赖性,这与原始 FRET 的预测相反。表明捐赠-受体量子相干性使距离依赖性比六次方更陡峭,尽管增强的具体方式对参数值的具体影响较为敏感。另一方面,非马尔可夫浴效应使距离依赖性对于 CRET 和非平衡 FRET 都比六次方更温和,因为浴的有限时间尺度导致速率小于原始 FRET 的预测。虽然这些效应在亚皮秒时间尺度上的 population 动力学中表现得很清晰,但它们对传统 RET 效率的贡献相对较小。这表明通过传统 RET 效率测量检测此类效应需要更高的精度,或利用具有快速自发衰减激发能的 donor。
引用
@article{arxiv.2601.00707,
title = {Gardner volumes and self-organization in a minimal model of complex ecosystems},
author = {Frederik J. Thomsen and Johan L. A. Dubbeldam and Rudolf Hanel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.00707},
year = {2026}
}
备注
21 pages, 10 figures