海藻光合天线常温量子相干态传能研究简评-物理杂志.PDFVIP

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. g y ( ) , 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 . 灢 ), , dimensionalhotonecho