Solidot: 量子捕光影射新形式的计算

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量子捕光影射新形式的计算
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Nov 27th 2013, 10:37

物理学家早就知道，植物和细菌能高效的将太阳光转化为化学能。但直到最近，他们才发现这一过程背后的分子机器依靠的是量子机制。量子态非常脆弱，物理学家维持量子态一段时间需要一个受控的低温环境，没人能解释活生物体内温暖潮湿的环境如何能长时间维持量子态。根据发表在预印本网站arXiv上的最新研究，Vermont大学的物理学家给出了一个答案：太阳光收集背后的过程混合了量子物理和经典物理，它可能代表了一个全新形式的计算。光收集系统的量子过程发生在Fenna-Matthews-Olson（FMO）色素蛋白上，嵌入在色素蛋白结构上的是将光能转化为化学能的反应中心。当光撞击FMO蛋白， 能量在抵达反应中心前必须通过蛋白质的矩阵网络传播，不过思议的是，传输过程几乎是零损耗，效率接近100%。能量传输过程不可能属于经典物理，物理学家推测其中涉及到类似量子芝诺效应的效应，防止量子态在抵达反应中心前塌陷。
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