无序三聚体中量子输运的最优效率

无序量子网络，如描述光捕获复合物的那些，通常以存在外围环状结构（激发在此初始化）和内部反应中心（RC，激发在此被俘获）为特征。外围环展现相干特征：其本征态可分为超辐射态和亚辐射态两类。两者对优化传输效率都很重要。在无无序时，超辐射态与 RC 的耦合增强，而亚辐射态基本与之解耦。静态在位无序诱导亚辐射与超辐射态之间的耦合，产生到 RC 的间接耦合。寻找依赖于 RC 能量和无序强度的最优传输条件的问题，即便在最简单的网络（即三能级系统）中也非常复杂。在本文中，我们分析此种三聚体结构，选择亚辐射态作为初始条件，而非更常见的激发定域在某一格点上的选择。我们表明，虽然最优无序量约为超辐射耦合的量级，但初始态与 RC 能量之间的最优失谐强烈依赖于系统参数：当超辐射耦合远大于超辐射与亚辐射能级之间的能隙时，若 RC 能量与亚辐射初始态共振，则发生最优传输；而当超辐射耦合小于或与能隙相当时，我们发现 RC 能量与一虚拟修饰态共振时最优。动力学噪声的存在引起退相和退相干，影响能量传输的共振结构，产生一个额外的“非相干”共振峰，对应于 RC 能量等于超辐射态的能量。