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海藻光合天线常温量子相干态传能研究简评-物理杂志
前沿评述
海海藻光合天线常温量子相干态传能研究简评
翁羽翔昄
(中国科学院物理研究所软物质物理实验室 北京 )
暋 暋100190
、
摘 要 量子相干态在量子信息储存 量子计算等领域有着重要的应用前景 自然界似乎早已利用量子相干态高
暋 暋暋 .
,
效传能的特性引导生物体光合捕光天线蛋白系统的进化 最近国际上对海藻光合捕光天线蛋白常温相干量子态的成
功测量( , , : )就是一个例证 该发现颠覆了人们长期形成的关于量子相干态只能出现在低温下的
Nature2010463 644 .
, 、 、
固有观念 文章在简要介绍该工作及其科学意义的基础上 力图对该项重要发现从学术渊源 材料选择 测量方法等
.
方面做进一步的评述.
, ,
关键词 光合作用 常温量子相干态 相干态传能
暋暋
年 月 日出版的《 》杂志上刊登 存在;()揭示了制备能在常温下工作的人工量子相
暋暋2010 2 4 Nature 2
、 ,
了加拿大多伦多大学化学系 光科学及量子信息和 干系统的可能性 为量子计算技术及人工高效光能
量子调控研究所GreorD.Scholes教授研究组关 传递系统的实现提供了启发性的实例.
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( ) ,
于在常温条件下 21曘C成功观测到海藻光合天线蛋 通俗地说 相干态是两个或多个本征量子态的
[]
1 , (
白量子相干态传能的研究工作 . 叠加 其叠加结果对振幅而言可以是建设性的 算术
), ( ),
该团队研究了常温条件下两种 由隐芽海藻 相加 也可以是破坏性的 算术相减 取决于各个
( ) ,
中提取的捕光天线蛋白 态的位相 如果位相不能保持同步 则相干效应也
marinecr tohtealae .
yp py g
( ()) ( ,
见图 激发态的二维光子回波光谱 随之消失 超短脉冲激光出现后 制备相干态已不
1a two .
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), ,
dimensionalhotonecho
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