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Quantum Coherent Energy Transfer over Varying Pathways in Single Light-Harvesting Complexes

Titelangaben

Hildner, Richard ; Brinks, Daan ; Nieder, Jana B. ; Cogdell, Richard J. ; van Hulst, Niek F.:
Quantum Coherent Energy Transfer over Varying Pathways in Single Light-Harvesting Complexes.
In: Science. Bd. 340 (2013) Heft 6139 . - S. 1448-1451.
ISSN 1095-9203
DOI: https://doi.org/10.1126/science.1235820

Abstract

The initial steps of photosynthesis comprise the absorption of sunlight by pigment-protein antenna complexes followed by rapid and highly efficient funneling of excitation energy to a reaction center. In these transport processes, signatures of unexpectedly long-lived coherences have emerged in two-dimensional ensemble spectra of various light-harvesting complexes. Here, we demonstrate ultrafast quantum coherent energy transfer within individual antenna complexes of a purple bacterium under physiological conditions. We find that quantum coherences between electronically coupled energy eigenstates persist at least 400 femtoseconds and that distinct energy-transfer pathways that change with time can be identified in each complex. Our data suggest that long-lived quantum coherence renders energy transfer in photosynthetic systems robust in the presence of disorder, which is a prerequisite for efficient light harvesting.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik IX - Spektroskopie weicher Materie
Profilfelder > Advanced Fields > Polymer- und Kolloidforschung
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Institut für Makromolekülforschung - BIMF
Graduierteneinrichtungen > Bayreuther Graduiertenschule für Mathematik und Naturwissenschaften - BayNAT > Fotophysik synthetischer und biologischer multichromophorer Systeme
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren
Graduierteneinrichtungen
Graduierteneinrichtungen > Bayreuther Graduiertenschule für Mathematik und Naturwissenschaften - BayNAT
Titel an der UBT entstanden: Nein
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Eingestellt am: 20 Apr 2015 06:38
Letzte Änderung: 01 Mär 2017 10:36
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/10528