論文の概要: Energy Transfer Mechanism Under Incoherent Light Excitation in noisy Environments: Memory Effects in Efficiency Control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.10016v1
• Date: Sat, 13 Apr 2024 17:02:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-17 21:08:17.975111
• Title: Energy Transfer Mechanism Under Incoherent Light Excitation in noisy Environments: Memory Effects in Efficiency Control
• Title（参考訳）: ノイズ環境における不整光励起によるエネルギー伝達機構:効率制御における記憶効果
• Authors: Rajesh Dutta, Biman Bagchi,
• Abstract要約: ノイズの多い環境では、ゆらぎは量子コヒーレンスを含むいくつかの要因を通してエネルギー伝達の効率を制御することができる。 近年の研究では、光誘起定常量子コヒーレンスが光励起を指定された「トラップ」状態に転送する効率に与える影響が研究されている。 励起の減衰(基底状態)と励起の運動の方向を与える所望のトラップの効果を紹介する。 光誘起ポンプの存在下では, 平均生存時間, 効率, および浴槽誘起変動の相関減衰時間との関係を確立する。
• 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: Fluctuations in the energy gap and coupling constants in and between chromophores can play important role in the absorption and energy transfer across a collection of two level systems. In a noisy environment, fluctuations can control efficiency of energy transfer through several factors, including quantum coherence. Several recent studies have investigated the impact of light-induced stationary quantum coherence on the efficiency of transferring optical excitation to a designated "trap" state, crucial for subsequent reactions such as those in photosynthesis. However, these studies have typically employed either a Markovian, or a perturbative approximation for the environment induced fluctuations. In this study, we depart from these approaches to incorporate memory effects by using Kubo's quantum stochastic Liouville equation (QSLE). We introduce the effects of the decay of excitation (to the ground state) and the desired trapping that provides the direction of the motion of the excitation. In the presence of light-induced pumping, we establish a relation between the mean survival time, efficiency, and the correlation decay time of the bath-induced fluctuations. We find a decrease in the steady state coherence during the transition from the non-Markovian regime (characterized by small values of fluctuation strength V and inverse of bath correlation time b) to the Markovian limit (where V and b are both large), resulting in a decrease in efficiency. We recover a connection between transfer flux and the imaginary part of coherences in both equilibrium and excited bath states, in both correlated and We uncover a non-monotonic dependence of efficiency on site energy heterogeneity for both correlated and uncorrelated bath models.
• Abstract（参考訳）: 色相間のエネルギーギャップと結合定数のゆらぎは、2レベル系の集合体における吸収とエネルギー移動において重要な役割を果たす。 ノイズの多い環境では、ゆらぎは量子コヒーレンスを含むいくつかの要因を通してエネルギー伝達の効率を制御することができる。 近年の研究では、光誘起定常量子コヒーレンスが光励起を指定された「トラップ」状態に転送する効率に与える影響が研究されている。 しかしながら、これらの研究は通常、環境誘起変動に対するマルコフ的あるいは摂動近似のいずれかを用いている。 本研究では,久保の量子確率的リウヴィル方程式(QSLE)を用いて,メモリ効果を組み込む手法から脱却する。 励起の減衰(基底状態)と励起の運動の方向を与える所望のトラップの効果を紹介する。 光誘起ポンプの存在下では, 平均生存時間, 効率, および浴槽誘起変動の相関減衰時間との関係を確立する。 非マルコフ状態(変動強度Vの小さな値と浴槽相関時間bの逆)からマルコフ極限(Vとbが共に大きい場合)への遷移中の定常状態のコヒーレンスが減少し、効率が低下する。 本研究では, 平衡および励起浴状態における移動フラックスとコヒーレンスの想像的部分との間の関係を, 両者の相関関係で回復し, 相関関係および非相関関係の両浴モデルにおいて, 現場エネルギーの不均一性に対する効率の非単調依存性を明らかにする。

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