論文の概要: Examining the quantum signatures of optimal excitation energy transfer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.00058v1
• Date: Thu, 29 Feb 2024 19:00:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-05 19:14:19.516248
• Title: Examining the quantum signatures of optimal excitation energy transfer
• Title（参考訳）: 最適励起エネルギー移動の量子シグネチャの検討
• Authors: Jonah S. Peter, Raphael Holzinger, Stefan Ostermann, Susanne F. Yelin
• Abstract要約: 我々は,コヒーレンス,絡み合い,協調散逸が励起エネルギーの輸送と捕獲に与える影響について検討した。 系の量子コヒーレンスと絡み合いを最小限に抑える条件下では,エネルギー抽出の速度が最適化されていることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Light-harvesting via the transport and trapping of optically-induced electronic excitations is of fundamental interest to the design of new energy efficient quantum technologies. Using a paradigmatic quantum optical model, we study the influence of coherence, entanglement, and cooperative dissipation on the transport and capture of excitation energy. In particular, we demonstrate that the rate of energy extraction is optimized under conditions that minimize the quantum coherence and entanglement of the system. We show that this finding is not limited to disordered or high temperature systems but is instead a fundamental consequence of spontaneous parity time-reversal symmetry breaking associated with the quantum-to-classical transition. We then examine the effects of vibrational fluctuations, revealing a strong dephasing assisted transport enhancement for delocalized excitations in the presence of cooperative interactions. Our results highlight the rich, emergent behavior associated with decoherence and may be relevant to the study of biological photosynthetic antenna complexes or to the design of room-temperature quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 光誘起電子励起の輸送とトラップによる光ハーベスティングは、新しいエネルギー効率の量子技術の設計に基本的な関心を持つ。 量子光学モデルを用いて,コヒーレンス,絡み合い,協調散逸が励起エネルギーの輸送と捕獲に及ぼす影響について検討した。 特に,システムの量子コヒーレンスと絡み合いを最小限に抑える条件下でエネルギー抽出速度が最適化されていることを示す。 この発見は、乱れや高温のシステムに限らず、量子-古典遷移に伴う自発的パリティ時間-逆対称性の破れの根本的な結果であることを示す。 次に, 振動変動の影響について検討し, 協調的相互作用の存在下での非局在励起の輸送促進効果を強く強調した。 本研究は, 生体光合成アンテナ複合体の研究や, 室温量子デバイスの設計に関係のある, 脱コヒーレンスに関連するリッチで創発的な挙動を浮き彫りにしたものである。

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