Estancia de investigación en el grupo quantum many body systems
Javier Prior and Alex Chin, en colaboración con el Grupo Plenio (Universidad de Ulm), han desarrollado una herramienta computacional única para simular la dinámica electrónica y proteica acopladas, lo que permite acceder al estado de mucha cuerda cuántico completo de PPCs en tiempo real [3]. Aplicando esto al transporte de excitones en estructuras realistas de PPC, hemos demostrado recientemente cómo las interacciones entre excitones y proteínas pueden generar espontáneamente coherencia de excitón mientras que fuerte conduce ciertos modos vibracionales del entorno proteico fuera del equilibrio. Este nuevo mecanismo de generación de coherencia explica la sorprendente observación experimental de duración prolongada (ps) de la coherencia electrónica en un rango de PPCs [4]. Nos propusimos aplicar estas técnicas para estudiar cómo la orientación molecular, la estructura electrónica y las dinámicas no en equilibrio (NE) proteicas apoyan la separación eficiente de carga en RCs. Durante el paso del Dr. Alex Chin en Cartagena, nuestra estrategia será: 1- Las estructuras cristalinas conocidas, los estados electrónicos y el espectro de fluctuaciones proteicas se utilizarán en nuestras técnicas de renormalización del grupo de matriz densa adaptada al tiempo para producir la primera descripción en tiempo real de las correlaciones cuánticas entre variables electrónicas y proteicas mientras los excitones se disocian en cargas libres de cofactores a través de estados de transferencia de carga transitoria [5]. 2- El papel de los entornos NE será analizado teóricamente. Esto sigue tanto el reciente trabajo sobre cómo los procesos NE permiten violar los límites termodinámicos en la eficiencia [6] y nuestras propias observaciones que la transporte energética cuántica en modelos realistas de PPC transitoriamente viola el equilibrio detallado dependiendo del fase de los estados inyectados de excitones [3]. Se desarrollarán conceptos emergentes teóricos sobre la eficiencia de los procesos NE para incluir fenomenología cuántica. Estudios que serán aplicables a otros sistemas, incluyendo actuales materiales fotovoltaicos donde las transiciones de estado NE (estados calientes) y deliberadamente mala termalización (extracción de cargas calientes) se sugeren rutas para mejorar la eficiencia de la recolección de luz.