基于扩展激子模型的相干性与离域化在光合作用能量传递中的时间分辨作用
光合作用天线复合体通过耦合色素网络中的激子传输实现高量子效率。传统Frenkel激子模型将每个发色团视为无结构位点,忽略了可能影响相干性与离域化的内部电子自由度。该研究团队开发了一种扩展激子网络模型,在保留色素间耦合拓扑结构的同时,引入了单激发流形内可调控的发色团内电子混合。采用Lindblad开放量子系统框架,研究人员量化了参数空间中相干性、离域化及捕获效率的变化规律。研究表明:发色团内混合效应具有时间依赖性——天线侧增强混合可促进短时相干离域化并提升激发注入效率,而捕获位点附近过度混合会导致持续离域化并抑制能量转移效率。模拟的二维电子光谱显示出增强的交叉峰和系统性蓝移现象,为相干调制传输提供了光谱特征。这些发现建立了激子网络中内部电子结构与量子传输性能之间的微观联系。

