論文の概要: Time-resolved role of coherence and delocalization in photosynthetic energy transfer from an extended exciton model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.29132v1
- Date: Tue, 31 Mar 2026 01:32:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-01 15:25:02.98628
- Title: Time-resolved role of coherence and delocalization in photosynthetic energy transfer from an extended exciton model
- Title（参考訳）: 拡張励起子モデルからの光合成エネルギー伝達におけるコヒーレンスと非局在化の時間分解的役割
- Authors: Jingyu Liu, Tao-Yuan Du,
- Abstract要約: 光合成アンテナ錯体は、結合色素ネットワークにおける励起子輸送によって高い量子効率を達成する。
我々は,顔料-顔料結合トポロジーを保存した拡張励起ネットワークモデルを開発した。
パラメータ空間間のコヒーレンス、非局在化、トラップ効率の定量化を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.416054763813017
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Photosynthetic antenna complexes achieve high quantum efficiency through exciton transport in coupled pigment networks. Conventional Frenkel-exciton models treat each chromophore as a structureless site and neglect internal electronic degrees of freedom that can influence coherence and delocalization. Here we develop an extended excitonic network model that preserves the pigment-pigment coupling topology while introducing tunable intrachromophoric electronic mixing within the single-excitation manifold. Using a Lindblad open-quantum-system framework, we quantify coherence, delocalization, and trapping efficiency across parameter space. We show that intrachromophoric mixing plays a time-dependent role: enhanced mixing on the antenna side promotes short-time coherent delocalization and improves excitation injection, whereas excessive mixing near the trapping site induces persistent delocalization and suppresses transfer efficiency. Simulated two-dimensional electronic spectra reveal enhanced cross peaks and systematic blue shifts, providing spectroscopic signatures of coherence-modulated transport. These results establish a microscopic connection between internal electronic structure and quantum transport performance in excitonic networks.
- Abstract（参考訳）: 光合成アンテナ錯体は、結合色素ネットワークにおける励起子輸送によって高い量子効率を達成する。
伝統的なフレンケル・エクシトンモデルでは、各色調を構造のない場所として扱い、コヒーレンスや非局在化に影響を与えるような内部電子自由度を無視する。
ここでは, 単一励起多様体内に均一なクロモフォリック電子混合を導入しながら, 顔料-ピグメント結合トポロジーを保存した拡張励起ネットワークモデルを提案する。
Lindbladのオープン量子システムフレームワークを用いて、パラメータ空間間のコヒーレンス、非局在化、トラップ効率を定量化する。
アンテナ側での強化混合は、短時間のコヒーレント非局在化を促進し、励起注入を改善する一方、トラップ部位近傍での過剰混合は、持続的非局在化を誘導し、転送効率を抑制する。
シミュレーションされた2次元電子スペクトルは、拡張されたクロスピークと系統的なブルーシフトを示し、コヒーレンス変調輸送の分光的シグネチャを提供する。
これらの結果は、内部電子構造とエクシトニックネットワークにおける量子輸送性能との間の微視的な接続を確立する。
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