高分子中的长距离量子输运动力学
Long-Distance Quantum Transport Dynamics in Macromolecules
摘要：
利用重整化群方法，我们发展了一个严格的粗粒度表示的量子激发在开放的大分子系统内传播的耗散动力学。我们表明，在非常低的空间分辨率，这种量子输运理论减少到一个修改后的布朗过程，其中量子离域效应占通过Onsager-Machlup功能中的有效项。使用这个公式，我们推导出一个简单的解析解的时间依赖的概率观察在一个给定的点在大分子的量子激发。该公式可用于预测各种分子系统中的自然或带电量子激发的迁移，包括生物和有机聚合物，有机晶体晶体管或光合复合物。为了说明的目的，我们应用这种方法研究了长链homo-DNA中的电子空穴输运。
英文摘要：
Using renormalization group methods, we develop a rigorous coarse-grained representation of the dissipative dynamics of quantum excitations propagating inside open macromolecular systems. We show that, at very low spatial resolution, this quantum transport theory reduces to a modified Brownian process, in which quantum delocalization effects are accounted for by means of an effective term in the Onsager-Machlup functional. Using this formulation, we derive a simple analytic solution for the time-dependent probability of observing the quantum excitation at a given point in the macromolecule. This formula can be used to predict the migration of natural or charged quantum excitations in a variety of molecular systems including biological and organic polymers, organic crystalline transistors or photosynthetic complexes. For illustration purpose, we apply this method to investigate intelastic electornic hole transport in a long homo-DNA chain.
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