簡(jiǎn)單光合作用模型中的能量轉(zhuǎn)移和量子關(guān)聯(lián).pdf

1、本文研究了一個(gè)簡(jiǎn)單的光合作用模型中的激子能量轉(zhuǎn)移和量子關(guān)聯(lián).本文研究的簡(jiǎn)單的光合作用模型是一個(gè)由一個(gè)兩能級(jí)能量供體和一個(gè)兩能級(jí)能量接受體形成的二聚體模型。我們?cè)敿?xì)研究了能量供體和能量接受體的的不同的初態(tài)怎樣影響激子能量轉(zhuǎn)移的效率,以及在能量轉(zhuǎn)移過程中能量轉(zhuǎn)移的效率和供體與接受體的量子關(guān)聯(lián)之間的關(guān)系.本文獲得的主要研究結(jié)果如下:
　　 獲得了非糾纏純態(tài)情況下的能量轉(zhuǎn)移效率的解析表達(dá)式,表明了能量轉(zhuǎn)移效率隨時(shí)間的變化規(guī)律,這個(gè)轉(zhuǎn)移效

2、率與混合角,阻尼函數(shù)和二聚體的本征能量有關(guān).發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)態(tài)情況下,激子能量轉(zhuǎn)移效率只依賴于供體和接受體之間的耦合角。當(dāng)供體和接受體共振時(shí),能量轉(zhuǎn)移效率最大.供體和接受體的失諧量的增大會(huì)降低能量的轉(zhuǎn)移效率.當(dāng)供體和接受體之間的相互作用消失不能實(shí)現(xiàn)供體和接受體之間的能量轉(zhuǎn)移.
　　 獲得了X-型的初態(tài)情況下能量轉(zhuǎn)移效率的解析表達(dá)式,表明當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí),能量的轉(zhuǎn)移效率最大.發(fā)現(xiàn)當(dāng)二聚體初始處于對(duì)稱貝爾態(tài)時(shí),系統(tǒng)的能量從能級(jí)間隙較小的供體

3、(接受體)轉(zhuǎn)移到能級(jí)間隙較大的接受體(供體),當(dāng)二聚體初始處于反對(duì)稱貝爾態(tài)時(shí),系統(tǒng)的能量從能級(jí)間隙較大的供體(接受體)轉(zhuǎn)移到能級(jí)間隙較小的接受體(供體).
　　 獲得了非糾纏純態(tài)情況下的能量轉(zhuǎn)移過程中供體-接受體量子糾纏和量子虧損(Quantum discord)的解析表達(dá)式,揭示了穩(wěn)態(tài)情況下能量轉(zhuǎn)移效率與量子糾纏和量子Discord的關(guān)系.在能量轉(zhuǎn)移效率最大的點(diǎn),能量供體和接受體之間的量子糾纏消失.在量子糾纏最大的點(diǎn),能量轉(zhuǎn)移

4、效率不是最大.在最大糾纏點(diǎn)的左邊區(qū)域,量子糾纏隨能量轉(zhuǎn)移效率的增大而增大,在最大糾纏點(diǎn)的右邊區(qū)域,量子糾纏隨能量轉(zhuǎn)移效率的增大而減小.表明量子關(guān)聯(lián)和量子糾纏相對(duì)能量轉(zhuǎn)移效率的變化有相似的變化趨勢(shì).
　　 獲得了X-型的初態(tài)情況下能量供體-接受體量子糾纏和量子Discord的解析表達(dá)式,揭示了穩(wěn)態(tài)情況下量子糾纏和量子Discord與能量轉(zhuǎn)移效率之間的變化關(guān)系。表明量子Discord隨能量轉(zhuǎn)移效率之間的變化存在一個(gè)臨界點(diǎn)Q.當(dāng)Dis

5、cord小于臨界點(diǎn)Q的量子關(guān)聯(lián)時(shí),能量轉(zhuǎn)移效率隨量子關(guān)聯(lián)的增加而增大,當(dāng)Discord關(guān)聯(lián)大于臨界點(diǎn)Q的量子關(guān)聯(lián)時(shí),能量轉(zhuǎn)移效率隨量子關(guān)聯(lián)的增加而減小。表明能量轉(zhuǎn)移效率隨量子關(guān)聯(lián)的變化和它與量子糾纏的變化有相似的規(guī)律。光合作用過程中的激子能量轉(zhuǎn)移是一個(gè)非常復(fù)雜的物理過程,本文利用的二聚體模型僅僅是一個(gè)最理想化的簡(jiǎn)單模型,只包含一個(gè)能量供體和一個(gè)能量接受體,并且能量供體和一個(gè)能量接受體都被假設(shè)為兩能級(jí)系統(tǒng)。這樣的簡(jiǎn)單模型不能反映能量供體與