دانشکده فیزیک دانشگاه تبریز پژوهش های علمی در فیزیک نظری و کاربردی 1 1 2023 02 20 Dynamic Simulation of the photosynthetic Fenna-Matthew-Olson (FMO) complex using the variational quantum algorithm شبیه سازی دینامیک مجتمع فنا- میتو- السون موجود در فتوسنتز با استفاده از الگوریتم وردشی کوانتومی 1 4 15721 10.22034/strap.2023.15721 FA حسین داودی یگانه دانشگاه تهران دانشکده علوم مهندسی Journal Article 2022 08 28 In the recent years the study of biological systems in which quantum dynamics is visible has been attended recently. Theory of open quantum system is used to describe the dynamics of such systems commonly. By understanding these processes are performed, their mechanism can be used to build new nanostructures for quantum transfer and as well as to build optimal solar cells. One of these biological systems is photosynthesis that is main source of energy for plants algae and some kinds of bacteria. We will consider quantum dynamics of photosynthetic Fenna-Matthew-Olson (FMO) complex. For this purpose, we using the variational quantum algorithm consisting of quantum and classical computers. Parametric quantum state preparations and quantum measurements are performed on the quantum computer and parameters optimized on the classic computer. We obtain trace distance and fidelity between exact and hybrid states. The output of the algorithm is compatible with the exact calculation. در سال‌های اخیر مطالعه سیستم های زیستی که در آنها دینامیک کوانتومی قابل مشاهده است بسیار مورد توجه قرار گرفته است. عموما برای توصیف دینامیک چنین سیستم هایی از نظریه سیستم های باز کوانتومی استفاده می شود. با درک چگونگی انجام این فرایندها می توان از سازوکار آنها در ساخت نانو ساختارهای جدید برای انتقال کوانتومی و همچنین ساخت سلول های بهینه خورشیدی استفاده کرد. یکی از این سیستم‌های زیستی فتوسنتز است که منبع تامین انرژی گیاهان است. در این مقاله ما دینامیک مجتمع فنا-میتو-السون موجود در فتوسنتز را مورد بررسی قرار می‌دهیم. برای این منظور از یک الگوریتم وردشی کوانتومی که شامل کامپیوترهای کلاسیکی و کوانتومی هست، استفاده می-کنیم. آماده‌سازی حالت اولیه پارامتری و اندازه گیری بر روی کامپیوتر کوانتومی و بهینه‌سازی پارامترها روی کامپیوتر کلاسیکی انجام می‌شود. برای بررسی هم‌پوشانی جواب‌های بدست آمده از الگوریتم و جواب‌های دقیق، از متریک فاصله و فیدلیتی استفاده می‌شود که نتایج حاصل از الگوریتم سازگاری بسیار بالایی با جواب‌های دقیق دارد. https://srtap.tabrizu.ac.ir/article_15721_caf7434b57191500b8bbaa9306e2ae61.pdf