基于开放量子系统方法的生理温度附近 Q-cycle 机制的最优效率
量子物理
2019-11-21 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
进入产氧光合作用电子与质子传输链的 Q-cycle 机制是一个展示如何用基本微观模型有效研究生物过程的例子。在此，我们从开放量子系统理论视角探讨跨细胞膜的能量传输问题。我们从简化的动力学模型出发，对循环电子流条件下的细胞色素 蛋白复合体进行建模，并在此通过量子主方程表述和自旋-玻色子哈密顿量处理重新审视该模型。我们应用此模型在理论上证明了 Q-cycle 在环境及生理相关温度条件下的最优热力学效率。此外，在将电化学势设定为文献中公认值后，我们确定了这一复杂生化过程的量子产率。本研究表明，开放量子系统理论能够成功推进我们对工作于量子/经典边界附近的复杂生物系统的理论理解。
引用
@article{arxiv.1807.02332,
title = {Optimal efficiency of the Q-cycle mechanism around physiological temperatures from an open quantum systems approach},
author = {Francesco Tacchino and Antonella Succurro and Oliver Ebenhöh and Dario Gerace},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.02332},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 6 figures. Pre-submission manuscript, see Journal Reference for the final version