論文の概要: Identifying possible mechanism for quantum needle in chemical magnetoreception

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17323v1
• Date: Mon, 29 Jan 2024 11:43:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-01 16:53:09.844304
• Title: Identifying possible mechanism for quantum needle in chemical magnetoreception
• Title（参考訳）: 化学磁気受容における量子針の同定機構
• Authors: Xiaoyu Chen, Haibin Liu, Jianming Cai
• Abstract要約: ラジカル対機構は、生体磁気受容の基礎となる重要なモデルである。 最適化手法を利用して、量子針のより顕著な特徴を保ちながら、新しいクラスのモデルシステムを見つける。 我々の研究は、化学磁気受容における量子針の物理的メカニズムの解明に不可欠な証拠を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.692479593450286
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The radical pair mechanism is an important model that may provide a basis for biological magnetoreception. To account for the high orientation precision of the real avian compass, P. J. Hore et al. proposed an intriguing phenomenon called quantum needle [Proc. Natl. Acad. Sci. 113, 4634 (2016)], where a spike-like feature emerges in the fractional yield signal. However, it is believed that quantum needle requires the radical pair lifetime to be longer than a few microseconds and thus poses stern challenges in realistic biological systems. Here, we exploit the optimization techniques and find a novel class of model system, which sustains much more prominent features of quantum needle and significantly relaxes the requirement for radical pair lifetime. Even more surprisingly, we find that the characteristics of quantum needle retain a narrow functional window around the geomagnetic field, which is absent in the previous model systems. Therefore, our work provides essential evidence for identifying the possible physical mechanism for quantum needle in chemical magnetoreception.
• Abstract（参考訳）: ラジカル対機構は、生体磁気受容の基礎となる重要なモデルである。 p. j. horeらは、実際の鳥類のコンパスの方位精度の高さを考慮し、量子針と呼ばれる興味深い現象を提案した(proc. natl. acad. sci. 113, 4634 (2016))。 しかし、量子針はラジカル対の寿命が数マイクロ秒以上でなければならないため、現実の生体システムでは深刻な課題となると考えられている。 そこで我々は最適化手法を活用し,量子針のより顕著な特徴を保ち,ラジカル対寿命の要件を著しく緩和する新しいモデルシステムを見出した。 さらに驚くべきことに、量子針の特性は、以前のモデルシステムでは欠落していた電磁界の周りの狭い機能的窓を保っている。 そこで本研究は、化学磁気受容における量子針の物理メカニズムを同定するための重要な証拠を提供する。

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