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无序开放量子系统中能量传递的几何效应

量子物理 2014-02-25 v1 生物物理 化学物理

摘要

我们探索了复杂量子系统中高效激发能传输的各种设计原则。我们研究了由多达 20 个发色团组成的随机无序几何结构中的能量传输效率,以探索小型天然/人工光捕获复合物 (LHC) 的空间和光谱特性。我们发现,在基态性质、激子能隙、多发色团空间连通性和路径强度方面,高效随机结构之间存在显著的统计相关性。这些相关性甚至可能存在于环境辅助量子传输的最佳机制之外。对于嵌入在 30 Å 和 50 Å 空间维度中的随机构型,我们观察到,当系统分别包含 7 个和 14 个发色团时,传输效率饱和至其最大值。值得注意的是,这些最佳值分别与 Fenna-Matthews-Olson (FMO) 蛋白复合物和 LHC II 单体中的叶绿素数量一致,表明可能存在关于发色团密度的自然优化。

关键词

引用

@article{arxiv.1212.6804,
  title  = {Geometrical effects on energy transfer in disordered open quantum systems},
  author = {M. Mohseni and A. Shabani and S. Lloyd and Y. Omar and H. Rabitz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1212.6804},
  year   = {2014}
}

备注

11 pages, 10 figures. Expanded from the former appendix to arXiv:1104.4812