論文の概要: Boosting Biomolecular Switch Efficiency With Quantum Coherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.17585v1
• Date: Thu, 26 Oct 2023 17:07:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-27 18:47:52.892909
• Title: Boosting Biomolecular Switch Efficiency With Quantum Coherence
• Title（参考訳）: 量子コヒーレンスによる生体分子スイッチ効率の向上
• Authors: Mattheus Burkhard and Onur Pusuluk and Tristan Farrow
• Abstract要約: エネルギー量子コヒーレンスは光異性化の効率を増幅する資源として機能することを示す。 これらの知見は、メソスコピックスケールにおける量子熱力学の領域における重要な資源として、エネルギー的量子コヒーレンス(en:Energetic quantum coherence)の役割を示す証拠である。
• 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 resource theory of quantum thermodynamics has emerged as a powerful tool for exploring the out-of-equilibrium dynamics of microscopic and highly correlated systems. Recently, it has been employed in photoisomerization, a mechanism facilitating vision through the isomerism of the photo receptor protein rhodopsin, to elucidate the fundamental limits of efficiency inherent in this physical process. Limited attention has been given to the impact of energetic quantum coherences in this process, as these coherences do not influence the energy level populations within an individual molecule subjected to thermal operations. However, a specific type of energetic quantum coherences can impact the energy level populations in the scenario involving two or more molecules. In this study, we examine the case of two molecules undergoing photoisomerization to show that energetic quantum coherence can function as a resource that amplifies the efficiency of photoisomerization. These insights offer evidence for the role of energetic quantum coherence as a key resource in the realm of quantum thermodynamics at mesoscopic scales.
• Abstract（参考訳）: 量子熱力学の資源理論は、微視的・高相関系の平衡ダイナミクスを探求するための強力なツールとして登場した。 近年では、光受容体タンパク質ロドプシンの異性化を通じて視覚を促進させるメカニズムである光異性化によって、この物理的過程に固有の効率の基本的な限界が解明されている。 この過程におけるエネルギー的量子コヒーレンスの影響は、熱操作を受ける個々の分子内のエネルギー準位集団には影響しないため、限られた注意が払われている。 しかし、特定のタイプのエネルギー量子コヒーレンスは、2つ以上の分子を含むシナリオにおけるエネルギーレベルの集団に影響を与える可能性がある。 本研究では,光異性化処理中の2つの分子について,エネルギー量子コヒーレンスが光異性化効率を増幅する資源として機能することを示す。 これらの知見は、メソスコピックスケールでの量子熱力学の領域における重要な資源としてのエネルギー的量子コヒーレンスの役割の証拠を提供する。

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