論文の概要: Computation of Biological Conductance with Liouville Quantum Master Equation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.08017v1
- Date: Thu, 15 Aug 2024 08:29:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-16 14:26:13.387830
- Title: Computation of Biological Conductance with Liouville Quantum Master Equation
- Title（参考訳）: Liouville量子マスター方程式による生体伝導の計算
- Authors: Eszter Papp, Gabor Vattay,
- Abstract要約: 我々は,ナノスケールデバイスにおけるLiouville-Master Equation量子輸送の密度行列を組み合わせることで,新しい公式を導出する。
実験的に高導電性細胞外ナノワイヤに有効性を示す。
タンパク質とタンパク質ナノワイヤは多様な用途に大きな可能性を秘めているため、我々の計算技術はナノバイオエレクトロニクスデバイスの設計を加速させることができる。
- 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: Recent experiments have revealed that single proteins can display high conductivity, which stays finite for low temperatures, decays slowly with distance, and exhibits a rich spatial structure featuring highly conducting and strongly insulating domains. Here, we intruduce a new formula by combining the density matrix of the Liouville-Master Equation simulating quantum transport in nanoscale devices, and the phenomenological model of electronic conductance through molecules, that can account for the observed distance- and temperature dependence of conductance in proteins. We demonstrate its efficacy on experimentally highly conductive extracellular cytochrome nanowires, which are good candidates to illustrate our new approach by calculating and visualizing their electronic wiring, given the interest in the arrangement of their conducting and insulating parts. As proteins and protein nanowires exhibit significant potential for diverse applications, including energy production and sensing, our computational technique can accelerate the design of nano-bioelectronic devices.
- Abstract（参考訳）: 近年の研究では、単一のタンパク質は、低温で有限に保たれる高い伝導性を示し、ゆっくりと距離を保ち、高導電性で強い絶縁ドメインを特徴とする豊富な空間構造を示すことが示されている。
ここでは,ナノスケールデバイスにおける量子輸送をシミュレートするLiouville-Master方程式の密度行列と,タンパク質のコンダクタンスの観測距離と温度依存性を考慮に入れた分子による電子伝導の現象論的モデルを組み合わせることで,新しい式を導出する。
導電性および絶縁性部品の配置に関心があるため, 電子配線を計算し, 可視化することで, 新たなアプローチを立証できる可能性が示唆された, 高導電性細胞外シトクロムナノワイヤにおいて, その有効性を示す。
タンパク質とタンパク質ナノワイヤは、エネルギー生産やセンシングを含む多様な用途に有意な可能性を秘めているため、我々の計算技術はナノバイオエレクトロニクスデバイスの設計を加速させることができる。
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