論文の概要: Effects of Donor-Acceptor Quantum Coherence and Non-Markovian Bath on the Distance Dependence of Resonance Energy Transfer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.00708v1
- Date: Fri, 02 Jan 2026 15:03:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-05 15:04:33.591636
- Title: Effects of Donor-Acceptor Quantum Coherence and Non-Markovian Bath on the Distance Dependence of Resonance Energy Transfer
- Title（参考訳）: ドナー・アクセプタ量子コヒーレンスと非マルコフ浴が共鳴エネルギー移動の距離依存性に及ぼす影響
- Authors: Seogjoo J. Jang,
- Abstract要約: ドナー・アクセプターの量子コヒーレンスにより、再抵抗は第6のパワーよりも急勾配となることを示す。
非マルコフ浴効果は、CRETと非ウランFRETの双方の6番目のパワーよりも抵抗依存性を緩やかにする。
- 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: Accurate information on the distance dependence of resonance energy transfer (RET) is crucial for its utilization as a spectroscopic ruler \re{of} nanometer scale distances. In this regard, understanding the effects of donor-acceptor quantum coherence and non-Markovian bath, which become significant at short distances, has significant implications. The present work investigates this issue theoretically by comparing results from a theory of coherent RET (CRET) with a nonequilibrium version of Förster's RET (FRET) theory, both accounting for non-Markovian bath effects. Even for a model where the donor-acceptor electronic coupling is of transition dipole interaction form, it is shown that the RET rate in general deviates from the inverse sixth power distance dependence as opposed to the prediction of the original FRET. It is shown that the donor-acceptor quantum coherence makes the \re{distance} dependence steeper than the sixth power although detailed manner of enhancement is sensitive to specific values of parameters. On the other hand, the non-Markovian bath effects make the \re{distance} dependence more moderate than the sixth power for both CRET and nonueqilibrium FRET because finite time scale of the bath causes the rate to be smaller than the prediction of original FRET. While these effects are \re{demonstrated clearly} in the population dynamics at sub-picosecond time scales, their contributions to the conventional RET efficiency are relatively minor. This indicates that the actual detection of such effects through conventional RET efficiency measurement requires either high precision or utilization of a donor with fast spontaneous decay rate of excitation.
- Abstract（参考訳）: 共鳴エネルギー移動(RET)の距離依存性に関する正確な情報は、分光定規 \re{of} ナノメートル距離としての利用に不可欠である。
この観点から、ドナー・アクセプター量子コヒーレンスと非マルコフ浴の効果を理解することは、短距離で重要な意味を持つ。
本研究は、コヒーレントRET(CRET)理論とフェルスターのRET(FRET)理論の非平衡版との比較により、理論的にこの問題を考察する。
ドナー-アクセプター電子カップリングが遷移双極子相互作用形式であるモデルであっても、RET速度は元のFRETの予測とは対照的に、逆の6番目のパワー距離依存から逸脱する。
ドナー・アクセプターの量子コヒーレンスにより、パラメータの特定の値に微妙なエンハンスメントの方法が敏感であるにもかかわらず、're{distance} は第6のパワーよりも急勾配となることが示されている。
一方、非マルコフ浴効果は、有限時間スケールの浴槽が元のFRETの予測よりも小さくなるため、CRETと非水力FRETの双方の6番目のパワーよりも「re{distance} 依存」がより緩やかになる。
これらの効果は、サブピコ秒の時間スケールにおける人口動態において明らかに「re{demonstrated」であるが、従来のRET効率への寄与は比較的小さい。
このことは、従来のRET効率測定による実際の効果の検出には、高速自然崩壊速度を持つドナーの高精度または有効利用が必要であることを示唆している。
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