論文の概要: Exact Simulation of Pigment-Protein Complexes Unveils Vibronic
Renormalization of Electronic Parameters in Ultrafast Spectroscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.14286v2
- Date: Sun, 5 Jun 2022 17:29:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-24 23:27:58.574265
- Title: Exact Simulation of Pigment-Protein Complexes Unveils Vibronic
Renormalization of Electronic Parameters in Ultrafast Spectroscopy
- Title(参考訳): 超高速分光法における色素-プロテイン錯体の励起シミュレーションによる電子パラメータのビブロニック再正規化
- Authors: F. Caycedo-Soler, A. Mattioni, J. Lim, T. Renger, S. F. Huelga, M. B.
Plenio
- Abstract要約: 光合成の第一段階は、色素タンパク質複合体(PPC)におけるエキシトンの生成、輸送、トラップに依存している
PPCは高度に構造化された振動スペクトルを持ち、多くの個別のピグメントモードとタンパク質モードの準連続と、同等の強度の振動結合と電子結合を組み合わせている。
本研究では, カリフラワーの水溶性クロロフィル結合タンパク質と, 細菌反応中心の特殊なペアという, 2つのモデル系を考慮し, 数値的精度のよいシミュレーション手法を用いて, この課題に対処する方法を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The primary steps of photosynthesis rely on the generation, transport, and
trapping of excitons in pigment-protein complexes (PPCs). Generically, PPCs
possess highly structured vibrational spectra, combining many discrete
intra-pigment modes and a quasi-continuous of protein modes, with vibrational
and electronic couplings of comparable strength. The intricacy of the resulting
vibronic dynamics poses significant challenges in establishing a quantitative
connection between spectroscopic data and underlying microscopic models. Here
we show how to address this challenge using numerically exact simulation
methods by considering two model systems, namely the water-soluble
chlorophyll-binding protein of cauliflower and the special pair of bacterial
reaction centers. We demonstrate that the inclusion of the full multi-mode
vibronic dynamics in numerical calculations of linear spectra leads to
systematic and quantitatively significant corrections to electronic parameter
estimation. These multi-mode vibronic effects are shown to be relevant in the
longstanding discussion regarding the origin of long-lived oscillations in
multidimensional nonlinear spectra.
- Abstract(参考訳): 光合成の第一段階は、色素タンパク質複合体(PPC)におけるエキシトンの生成、輸送、トラップに依存する。
遺伝的には、PPCは高度に構造化された振動スペクトルを持ち、多くの個別のピグメントモードとタンパク質モードの準連続性と、同等の強度の振動結合と電子結合を組み合わせている。
結果として生じるビブロニックダイナミクスの複雑さは、分光データと基礎となる顕微鏡モデルの間の定量的な接続を確立する上で大きな課題となる。
本稿では,この課題に対して,カリフラワーの水溶性クロロフィル結合タンパク質と細菌反応中心の特殊対という2つのモデル系を考慮し,数値的に精密なシミュレーション手法を用いて対処する方法を示す。
線形スペクトルの数値計算におけるマルチモードビブロニックダイナミクスの完全包含が電子パラメータ推定に系統的かつ定量的に重要な補正をもたらすことを実証した。
これらの多モード振動効果は、多次元非線形スペクトルにおける長寿命振動の起源に関する長年の議論に関係していることが示されている。
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