Исследователи из Университета Райса совершили прорыв в моделировании молекулярного переноса электронов. Этот процесс жизненно важен для переноса энергии в растениях и клеточного дыхания, но его трудно смоделировать из-за «квантовых сложностей». В ходе работы также были определены условия, оптимизирующие перенос энергии, что открывает путь к созданию более совершенных светоулавливающих материалов
Команда использовала квантовый симулятор с ионной ловушкой для воссоздания динамики переноса электронов, улавливая детали, часто упускаемые традиционными методами. Они манипулировали такими факторами, как энергетические зазоры, связи и рассеяние в окружающей среде, чтобы изучить, как они влияют на движение электронов.
Команда планирует распространить это исследование на более сложные системы, такие как перенос заряда в ДНК, и изучить квантовую когерентность в биологической передаче энергии.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показывает, как квантовые симуляторы могут раскрыть суть процессов, имеющих решающее значение для возобновляемых источников энергии и молекулярной электроники.