論文の概要: Entanglement and coherence in pure and doped Posner molecules

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.13484v1
• Date: Fri, 20 Oct 2023 13:23:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-23 22:56:14.125579
• Title: Entanglement and coherence in pure and doped Posner molecules
• Title（参考訳）: 純ポズナー分子とドープポズナー分子の絡み合いとコヒーレンス
• Authors: Betony Adams, Ilya Sinayskiy, Shivang Agarwal and Francesco Petruccione
• Abstract要約: ポズナー分子のコヒーレンスや絡み合いなどの量子効果のロバスト性について検討する。 また、リチウム同位体をドープしたポスナー分子がコヒーレンスや絡み合いなどの量子資源を微分変調する方法についても検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.2466572124752995
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The potential role of spin in biological systems is a primary topic in quantum biology. However, much of this research focuses on electron spin. A recent hypothesis suggests that nuclear spin may be better suited to biological processes, being less sensitive to decoherence. The hypothesis details how phosphorus nuclei might be prepared in a spin-entangled state, how this entanglement is protected by assembly into calcium phosphate (Posner) molecules, and how this entanglement might modulate calcium ion production and concomitant neural activation. In this paper, we investigate the robustness of quantum effects such as coherence and entanglement in Posner molecules. We investigate how these effects are directly dependent on specific parameters such as spin-spin coupling strengths and Posner molecule symmetry. We also investigate how lithium isotope-doped Posner molecules differentially modulate quantum resources such as coherence and entanglement and whether this is a viable explanation for lithium's mechanism of action in bipolar disease. Finally, we illustrate how entanglement might possibly be preserved through the exploitation of the biological environment.
• Abstract（参考訳）: 生物系におけるスピンの役割は、量子生物学における主要なトピックである。 しかし、この研究の多くは電子スピンに焦点を当てている。 最近の仮説では、核スピンは生物学的プロセスに適しており、脱コヒーレンスに敏感でない可能性が示唆されている。 この仮説は、リン原子核がスピン絡み合い状態でどのように合成されるか、どのようにこの絡み合いがリン酸カルシウム (posner) 分子に結合して保護されるか、そしてこの絡み合いがカルシウムイオンの生成と共役神経活性化を調節するかを詳述している。 本稿では,ポスナー分子のコヒーレンスや絡み合いなどの量子効果のロバスト性について検討する。 これらの効果がスピンスピン結合強度やポスナー分子対称性といった特定のパラメータにどのように直接依存するかを調べる。 また、リチウム同位体をドープしたポスナー分子がコヒーレンスや絡み合いなどの量子資源を微分的に調節し、これが双極性疾患におけるリチウムの作用機構の有効な説明であるかどうかについても検討する。 最後に, 生物学的環境の活用を通じて, 絡み合いをいかに保存するかを説明する。

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