激子传递复合体中退相干与几何的相互作用及定向热流
介观与纳米尺度物理
2015-10-13 v1 统计力学
生物物理
量子物理
摘要
自然光合系统中能量传递的惊人效率以及生物光捕获复合体中长寿命量子相干的近期证据引发了极大关注，因为这些系统——对地球上几乎所有生命都至关重要——有可能利用量子力学效应来实现最佳功能。大量理论研究探讨了局部环境在决定光合网络中激子传输特性以及量子相干在经典环境中存活方面的作用。尽管如此，理解量子相干、激子网络几何与能量传递效率之间的联系仍是一个挑战。在此，我们从激子网络内热传递的视角探讨这一联系。使用非平衡开放量子系统方法并聚焦于 Fenna-Matthews-Olson 复合体，我们证明了有限的局部退相干有利于总功率输出。这种功率输出增强的机制被归结为局部热流中量子与经典贡献之间的温和平衡，使得总热流沿最短路径定向且耗散最小化。该机制与激子传递复合体的空间网络结构密切相关，阐明了光合激子复合体中能量如何流动。
引用
@article{arxiv.1510.03026,
title = {Interplay between Dephasing and Geometry and Directed Heat Flow in Exciton Transfer Complexes},
author = {Yonatan Dubi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.03026},
year = {2015}
}