Rối lượng tử vướng víu cung cấp manh mối về dòng năng lượng nhanh trong tự nhiên

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Rice đã tìm thấy bằng chứng cho thấy sự rối lượng tử có thể tăng tốc quá trình chuyển năng lượng trong các quá trình tự nhiên như quang hợp. Các mô phỏng của họ cho thấy khi năng lượng bắt đầu ở trạng thái rối lượng tử, phân tán trên nhiều vị trí phân tử, nó di chuyển nhanh hơn đến vị trí nhận so với khi bắt đầu tập trung tại một vị trí duy nhất. Lợi thế về tốc độ này vẫn duy trì ngay cả khi có sự nhiễu môi trường và trong nhiều tham số khác nhau, gợi ý rằng thiên nhiên có thể tận dụng sự coherence và rối lượng tử để nâng cao hiệu quả và độ bền vững của dòng năng lượng trong các hệ sinh học. Nghiên cứu sử dụng một mô hình phân tử đơn giản với các vùng cho và nhận, đồng thời bao gồm các hiệu ứng môi trường như dao động ảnh hưởng đến quá trình chuyển năng lượng. Những phát hiện này ngụ ý rằng các hệ thống tự nhiên có thể sử dụng các hiệu ứng lượng tử như một khuôn mẫu để tối ưu hóa tốc độ chuyển năng lượng, điều này có thể truyền cảm hứng cho các nguyên tắc thiết kế mới cho công nghệ thu ánh sáng nhân tạo, chẳng hạn như các tế bào năng lượng mặt trời hiệu quả hơn. Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng các thử nghiệm thực nghiệm trên các nền tảng lượng tử có thể kiểm soát được, như hệ thống ion bẫy, có thể xác thực thêm kết quả của họ. Tổng thể, công trình này kết nối vật lý lượng tử và sinh học, làm nổi bật...