論文の概要: Mimicking Classical Noise in Ion Channels by Quantum Decoherence
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10222v1
- Date: Thu, 16 Nov 2023 22:21:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-22 15:25:07.252678
- Title: Mimicking Classical Noise in Ion Channels by Quantum Decoherence
- Title（参考訳）: 量子デコヒーレンスによるイオンチャネルの古典的ノイズの緩和
- Authors: Mina Seifi, Ali Soltanmanesh, and Afshin Shafiee
- Abstract要約: イオンチャネルにおける選択性のメカニズムは、生物学における未解決の問題である。
デコヒーレンス理論により、環境ノイズの存在はデコヒーレンスと量子効果の喪失を引き起こす。
古典的雑音モデルの下でのハミルトン作用素のユニタリ進化を用いたスピンボソンモデルにおけるイオンチャネル系の挙動をシミュレートする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The mechanism of selectivity in ion channels is still an open question in
biology. According to recent proposals, it seems that the selectivity filter of
the ion channel, which plays a key role in the channel's function, may show
quantum coherence, which can play a role in explaining the selection mechanism
and conduction of ions. However, due to decoherence theory, the presence of
environmental noise causes decoherence and loss of quantum effects. Sometimes
we hope that the effect of calssical noise of the environment in ion channels
can be modeled through a picture whose the quantum decoherence theory presents.
In this paper, we simulated the behavior of the ion channel system in the
Spin-Boson model using the unitary evolution of a stochastic Hamiltonian
operator under the classical noise model. Also, in a different approach, we
modeled the system evolution as a two-level Spin-Boson model with tunneling
interacting with a bath of harmonic oscillators, using decoherence theory. The
results of this system were discussed in different classical and quantum
regimes. By examining the results it was found that the Spin-Boson model at a
high hopping rate of Potassium ions can simulate the behavior of the system in
the classical noise approach. This result is another proof for the fact that
ion channels need high speed for high selectivity.
- Abstract（参考訳）: イオンチャネルにおける選択性のメカニズムは、生物学における未解決の問題である。
最近の提案によると、チャネルの関数において重要な役割を果たすイオンチャネルの選択性フィルターは、イオンの選択機構と伝導を説明する上で役割を果たす量子コヒーレンスを示す可能性がある。
しかし、デコヒーレンス理論により、環境ノイズの存在はデコヒーレンスと量子効果の喪失を引き起こす。
時として、イオンチャネルにおける環境のカルシカルノイズの効果は、量子デコヒーレンス理論が提示する画像を通してモデル化できることを期待している。
本稿では,古典的雑音モデルに基づく確率ハミルトニアン作用素のユニタリ進化を用いて,スピンボーソン模型におけるイオンチャネル系の挙動をシミュレーションした。
また、異なるアプローチで、デコヒーレンス理論を用いて、高調波発振器の浴とトンネルが相互作用する2レベルスピンボーソンモデルとしてシステム進化をモデル化した。
このシステムの結果は、古典的および量子的レジームで議論された。
その結果, ポタシウムイオンのホッピング速度が高いスピンボソンモデルでは, 古典的ノイズ法で系の挙動をシミュレートできることがわかった。
この結果は、イオンチャネルが高速な選択性を必要とすることの別の証明である。
関連論文リスト
- Non-Classicality and Non-adiabaticity in a Single Trapped Ion [0.0]
トラップされたイオン系は量子センシング、量子情報処理、量子熱力学において量子的優位性を示す。
本研究では,周期ポテンシャル場に閉じ込められた単一イオンで表されるシステムの非古典的特性を解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-06T20:10:35Z) - From angular coefficients to quantum observables: a phenomenological appraisal in di-boson systems [44.99833362998488]
マルチボソン過程のスピン構造にアクセスすることへの関心が高まっていることから, 双ボソン系の偏極係数とスピン相関係数について検討した。
そこで本研究では,QCDとエレクトロオーク型の高次補正,オフシェルモデリング,およびフィデューシャルセレクションやニュートリノ再構成などの現実的な効果が避けられないことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-25T08:30:54Z) - Exploiting nonclassical motion of a trapped ion crystal for quantum-enhanced metrology of global and differential spin rotations [0.0]
イオンの集合運動の圧縮状態に結合することで、捕捉されたイオン配列における非古典的スピン状態の生成の可能性について理論的に検討する。
生成したスピン状態の相関は、スピンのサブアンサンブルの大域的あるいは微分的回転を量子的に検出するために調整することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-28T23:27:26Z) - Thermal masses and trapped-ion quantum spin models: a self-consistent approach to Yukawa-type interactions in the $λ\!φ^4$ model [44.99833362998488]
閉じ込められたイオン系における磁気の量子シミュレーションは、スピン間の相互相互作用を仲介するために結晶振動を利用する。
これらの相互作用は、フォノンが粗粒のクライン=ゴードン場によって記述される長波長相対論的理論によって説明できる。
レーザ冷却により制御できる熱効果は、相互作用するQFTにおける熱質量の出現を通じて、この流れを明らかにすることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-10T12:59:07Z) - A Quantum-Classical Model of Brain Dynamics [62.997667081978825]
混合ワイル記号は、脳の過程を顕微鏡レベルで記述するために用いられる。
プロセスに関与する電磁場とフォノンモードは古典的または半古典的に扱われる。
ゼロ点量子効果は、各フィールドモードの温度を制御することで数値シミュレーションに組み込むことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-17T15:16:21Z) - Quantum coherence on selectivity and transport of ion channels [0.0]
カリウムチャネルは多くの生理的過程において重要な役割を担っている。
これを行うには、イオンチャネルは高度に選択的でなければならず、特定のイオンだけが膜を通過でき、他のイオンを阻止できる。
本研究は, ホッピング速度とイオンチャネルのコヒーレンス維持の関係について検討するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-28T10:16:24Z) - Self-oscillating pump in a topological dissipative atom-cavity system [55.41644538483948]
光共振器に結合した量子ガス中を励起する創発的機構について報告する。
散逸により、空洞場はその2つの四角形の間に進化し、それぞれが異なる中心対称結晶構造に対応する。
この自己振動は、トポロジカル強結合モデルにおける電子の輸送を記述する時間周期ポテンシャルに類似する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-21T19:57:30Z) - Unification of Random Dynamical Decoupling and the Quantum Zeno Effect [68.8204255655161]
ランダムな動的疎結合の下での系力学は、Zeno極限の収束速度に特有なデカップリング誤差を持つユニタリに収束することを示す。
これはランダムな動的疎結合と量子ゼノ効果の統一を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-08T11:41:38Z) - Transport threshold in a quantum model for the KscA ion channel [0.0]
K$+$チャネルにおける高いスループット率の背後にあるメカニズムは、まだ未解決の問題である。
近年のシミュレーションでは、K$+$チャネルコアを通るカリウムの通過は、クーロン反発の強さがイオン伝導を凍結させるモデルに対して無水であることが示されている。
SF占有率の平均は3イオンであり、これは最近の古典的モデルシミュレーションと一致している。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-09T17:46:27Z) - Thermally induced entanglement of atomic oscillators [0.0]
線形ポールトラップに閉じ込められたレーザー冷却イオンは、量子シミュレーションを実現するための長年の理想的な候補である。
そのようなトラップで相互作用する一対のイオンは、クーロン相互作用を介して振動量子を交換する。
熱エネルギーによって駆動される非線形相互作用は、イオンの機械的モード間の絡み合いを自律的に無条件で発生させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-05T11:15:06Z) - Spin Entanglement and Magnetic Competition via Long-range Interactions
in Spinor Quantum Optical Lattices [62.997667081978825]
超低温物質中における空洞を介する長距離磁気相互作用と光学格子の効果について検討した。
競合シナリオを導入しながら,グローバルな相互作用がシステムの根底にある磁気特性を変化させていることが判明した。
これにより、量子情報目的のためのロバストなメカニズムの設計に向けた新しい選択肢が可能になる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-16T08:03:44Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。