光合作用光捕获复合体中的量子纠缠

光合生物的光捕获组件是复杂、耦合的多体量子系统，最近研究表明，尽管环境存在退相干效应，电子相干性仍能在相对较长的时间尺度上存活。在此背景下，我们分析了多色素光捕获复合体中的纠缠，通过给出纠缠的充要条件和推导全局纠缠度量，建立了量化纠缠的方法。然后将这些方法应用于Fenna-Matthews-Olson (FMO)蛋白，提取纠缠的初始态和温度依赖性。我们表明，虽然自然条件下的FMO主要包含二聚化色素之间的两体纠缠，但即使在生理温度下也存在少量长程和多体纠缠。这构成了生物系统中纠缠的首次严格量化。最后，我们讨论了纠缠在密集堆积的分子聚集体（如光捕获复合体）中的实际利用。