Моделирование образования самозахваченного состояния в полинуклеотидной цепочке

Аннотация

Эволюция квантово-механической частицы в однородной молекулярной цепочке моделируется системой связанных квантово-классических динамических уравнений с диссипацией. Исследована устойчивость однородного распределения частицы по цепочке.Получено асимптотическое выражение для времени образования уединенной стоячей волны. Прямыми вычислительными экспериментами проверяется справедливость полученного выражения. Показано, что время образования локализованного состояния сильно зависит от начальной фазы волновой функции частицы. Полученные результаты применяются для анализа экспериментов по переносу заряда в ДНК. Обсуждается связь между явлением автолокализации и редукции волновой функции.

Ключевые слова: ДНК, наноэлектроника, квантовая, диссипативная, численные, гипербо- лический, релаксация .

Полнотекстовая версия

V.D. Lakhno, A.N. Korshunova. The modelling of selftrapped state formation in homogeneous polynucleotide chain . Rus. J. Nonlin. Dyn., 2008, V.4, №2, p. 193-214

Abstract

Evolution of a quantum-mechanical particle in a uniform molecular chain is simulated by a system of coupled quantum-classical dynamical equations with dissipation. Stability of a uniformdistribution of the particle over the chain is studied. An asymptotical expression is obtained for the time in which a soliton state is formed. The validity of the expression is checked by direct computational experiments. It is shown that the time of soliton formation depends strongly on the initial phase of the particle’s wave function. The results obtained are used to analyze some experiments on charge transfer in DNA. The correlation between autolocalization effect and the reduction of wave function is discussed.

Keywords: DNA, nanoelectronics, quantum, dissipative, numerical, hyperbolic, relaxation .