Theoretical approaches to vibrational quantum dynamics of biomolecules and its control
生物分子振动量子动力学及其控制的理论方法
基本信息
- 批准号:22540421
- 负责人:
- 金额:$ 1.83万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2010
- 资助国家:日本
- 起止时间:2010 至 2012
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
To understand the vibrational motions of relatively large molecules including biomolecules, a linear (normal mode) analysis is usually employed, however, it lacks to include the nonlinear and nonequilibrium aspects of vibrational motions, and cannot take full account of quantum effects in such a motion. Recent advance in time-resolved vibrational spectroscopy has made it possible to detect vibrational energy relaxation (transfer) within or among molecules with very small time and space resolutions. To fully understand such motions, it is necessary to employ more sophisticated theoretical and/or computational methods. Here we proposed to use a hierarchal quantum state model called “a tier model”, which is beyond our previous effort to use time-dependent perturbation theory, implemented the algorithm as a parallel code, and applied it to recent experimental results. We also studied the optimal control problem of molecules under the light of quantum-classical correspondence, and devised several path sampling algorithms for efficient calculations of conformational change of molecules.
为了理解包括生物分子在内的相对较大分子的振动运动,通常采用线性(简正模)分析,然而,它缺乏包括振动运动的非线性和非平衡方面,并且不能充分考虑这种运动中的量子效应。时间分辨振动光谱学的最新进展使得人们能够以非常小的时间和空间分辨率检测分子内或分子间的振动能量弛豫(转移)。为了充分理解这种运动,有必要采用更复杂的理论和/或计算方法。在这里,我们提出了使用一个层次的量子态模型称为“一层模型”,这是超越我们以前的努力,使用含时微扰理论,实现了算法作为一个并行代码,并将其应用到最近的实验结果。我们还研究了量子-经典对应下分子的最优控制问题,设计了几种路径采样算法,有效地计算了分子的构象变化。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Onsager-Machlup作用を用いたペプチドのパスサンプリング
使用 Onsager-Machlup 操作进行肽传递采样
- DOI:
- 发表时间:2013
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:藤崎弘士;松永康佑;木寺詔紀
- 通讯作者:木寺詔紀
A quantum generalization of intrinsic reactioncoordinate using path integral centroid coordinate
使用路径积分质心坐标的本征反应坐标的量子推广
- DOI:10.1063/1.4709723
- 发表时间:2012
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:K. Takahashi;M. Miyamoto;Y. Ito;T. Takami;T. Kobayashi;A. Nishida; M. Aoyagi;坂部 真貴子;山田武見,石塚淳,大野義章;M. Shiga and H. Fujisaki
- 通讯作者:M. Shiga and H. Fujisaki
生体分子におけるパスサーチおよびパスサンプリングについて
关于生物分子中的路径搜索和路径采样
- DOI:
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.R.Vasques Jr.;T.Kasuya;Y.Kimura;S.Maeno;T.Kenmotsu;and M.Wada;藤崎弘士
- 通讯作者:藤崎弘士
Non-Markovian theory of vibrationalenergy relaxation and its applications to biomolecular systems
振动能量弛豫的非马尔可夫理论及其在生物分子系统中的应用
- DOI:10.1002/9781118087817.ch1
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:H. Fujisaki;Y. Zhang;and J.E. Straub
- 通讯作者:and J.E. Straub
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