論文の概要: Discrete-time quantum simulation of non-Markovian behaviour of transport
dynamics in FMO complex
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.00994v1
- Date: Fri, 2 Sep 2022 12:49:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-28 04:01:04.993780
- Title: Discrete-time quantum simulation of non-Markovian behaviour of transport
dynamics in FMO complex
- Title（参考訳）: FMO錯体における輸送力学の非マルコフ挙動の離散時間量子シミュレーション
- Authors: Mousumi Kundu and C. M. Chandrashekar
- Abstract要約: FMO複合体は、光を吸収するクロロソームと膜埋め込み細菌反応中心との間の励起エネルギーの移動を仲介することが知られている。
我々は、内部構造や環境効果がより高速な輸送に有利な場合に、マルコフ的でないメモリ効果が特定のサイトペアに存在することを定量化し、示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9551668880584971
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Fenna-Mathews-Olson (FMO) complex present in green sulphur bacteria are
known to mediate the transfer of excitation energy between light-harvesting
chlorosomes and membrane-embedded bacterial reaction centres. Due to high
efficiency of such transport process, it is an extensively studied
pigment-protein complex system with the eventual aim of modelling and
engineering similar dynamics in other systems and use it for real time
application. Some studies have attributed the enhancement of transport
efficiency to wave-like behaviour and non-Markovian quantum jumps resulting in
long lived and revival of quantum coherence, respectively. Since dynamics in
these systems resides in quantum-classical regime, quantum simulation of such
dynamics will help in exploring the subtle role of quantum features in
enhancing the transport efficiency which has remained unsettled. Discrete
quantum simulation of the FMO complex dynamics can help in efficient
engineering of the heat bath and controlling the environment with the system.
In this work, using the discrete quantum simulation framework we quantify and
show that the non-Markovian memory effects are present in specific site-pairs
when internal structures and environmental effects are in favour of faster
transport. As a consequence, our study lean towards the connection between
non-Markovianity in the quantum jumps with the enhancement of transport
efficiency.
- Abstract（参考訳）: 緑色サルファー細菌に存在するフェンナ・モーゼス・オルソン複合体は、光ハーベスト化クロロソームと膜埋め込み細菌反応中心の間の励起エネルギーの移動を仲介することが知られている。
このような輸送プロセスの効率が高いため、他のシステムで同様の力学をモデル化・工学的にモデル化し、リアルタイムに利用することを目的とした色素タンパク質複合体システムである。
いくつかの研究は、波状行動と非マルコフ量子ジャンプにより輸送効率が向上し、量子コヒーレンスが長生きし復活したとしている。
これらの系の力学は量子古典的な状態にあるため、そのような力学の量子シミュレーションは、未解決の輸送効率を高めるための量子的特徴の微妙な役割を探求するのに役立つ。
FMO錯体力学の離散量子シミュレーションは、熱浴の効率的なエンジニアリングとシステムによる環境制御に役立つ。
本研究では, 離散量子シミュレーションフレームワークを用いて, 非マルコフ記憶効果が, 内部構造や環境効果がより高速な輸送に有利な場合に, 特定のサイトパイアに存在することを定量化し, 示す。
その結果、輸送効率の向上とともに量子ジャンプにおける非マルコビアン性の間の関係性に傾いている。
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