《二能級集光化合物系統的動力學行為研究》是依託杭州電子科技大學，由孫科偉擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：二能級集光化合物系統的動力學行為研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：孫科偉
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
集光化合物高效率的能量輸運表現為一種量子行為，其關鍵是考慮激子在其中的動力學行為及量子相干對其輸運效率的影響。一般情況下，用物理中的自旋波色模型就能很好地模擬該系統。基於此，一些的物理概念如量子相干、量子糾纏，量子相變，退位相、退相干等，已經在光合作用體系被廣泛研究及探討。另外，一些如激子相干實驗、超輻射現象及二維光譜實驗直接反應了系統的相干性的存在，並暗示量子相干與高效率輸運的聯繫。然而，理論上已經大量研究的一些物理現象仍然還有一些爭論，比如相干機制是否一定對高效率的輸運起決定性的作用。此外，一些重要的物理機制仍然缺乏相應的研究，比如存在量子相變時，不同相區對激子輸運的影響；存在外電場時，對集光系統的二維光譜或量子糾纏的研究；多激子在集光化合物的動力學演化等。因此，本項目對於進一步理解集光化合物複雜系統的量子動力學性質，對提高生物傳輸系統的輸運效率都具有重要的理論指導意義。
結題摘要
項目完成情況：根據項目預期成果，我們完成了Holstein模型中激子動力學、線性吸收譜及二維光譜問題的相關研究，其成果已經正式發表SCI論文一篇。另外，我們利用非馬爾科夫量子主方程研究了發色團（chromophore）在自旋玻璃態環境的動力學及線性吸收譜。取得的成果概述：（1）我們利用Davydov孤子理論研究了LH2單環系統激子的動力學演化、線性吸收譜及二維紅外振動光譜（two-dimensional infrared vibrational spectroscopy），同時還研究了LH2環的不同構型、存在對角無序時及弛豫動力學對光譜結構的影響。我們的理論不僅補充了二維光譜的研究方法，而且具有比傳統二維光譜研究方法更高效的計算效率。相關結果已經正式發表在Journal of Chemical Physics 139, 104103 (2013). （2）利用極化子變換及非馬爾科夫量子主方程研究了發色團在低溫自旋玻璃系統，其同時處在耗散環境的模型。這種方法可用於非平衡初始態的研究。我們採用相關實驗數據研究了發色團（二能級）的動力學行為、與環境的糾纏及其線性吸收譜的特性，得到發色團在自旋環境及波色庫的退相干機制。
