[发明专利]一种考虑非弹性耦合的相干共振能量转移方法

权利要求书

1.一种考虑非弹性耦合的相干共振能量转移方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)使用量子化学软件计算得到激发能、耦合常数模型的参数信息；

2)建立能量传输模型；

3)解模型的量子主方程；

4)将上述模型的量子主方程转换为相互作用表象下的量子主方程，并进行求解；

5)解模型的含有函数项非弹性耦合的量子主方程；

6)得到模型，并将参数输入，得出结果。

2.根据权利要求1所述的一种考虑非弹性耦合的相干共振能量转移方法，其特征在于步骤1)中，所述的耦合常数模型的参数信息，使用Linux版本的Gaussian 09W量子化学程序包在B3LYP/6-31G(d)的泛函和基组下对给体分子和受体分子进行基态的分子结构优化任务，并通过频率计算确认无虚频存在，同时，在此分子结构的基础上进一步使用含时密度泛函理论TDDFT在B3LYP/6-31G(d)的泛函和基组下进行电子跃迁计算任务，得到激发能，然后通过跃迁偶极矩近似的方法计算得到共振耦合常数，其计算公式为：

式中μ_D和μ_A分别表示给体分子和受体分子的跃迁偶极矩矢量，其表达式如下：

μ_D＝μ_D(sinθ_Dcosφ_D，sinθ_Dsinφ_D，cosθ_D)

μ_A＝μ_A(sinθ_Acosφ_A，sinθ_Asinφ_A，cosθ_A)

其中R表示它们之间的距离，κ表示取向因子，θ_D和θ_A表示轴向角度，φ_D和φ_A表示二面角，这些计算得到的参数将在解得模型后，作为模型的输入。

3.根据权利要求1所述的一种考虑非弹性耦合的相干共振能量转移方法，其特征在于步骤2)中所述的建立能量传输模型，该模型为发色团给体分子、受体分子以及环境的组合，体系的总哈密顿H的表达式为：

其中H_s表示体系哈密顿，表示环境与体系相互作用的哈密顿的相干项，表示环境与体系相互作用的哈密顿的布居项，H_b表示环境哈密顿，它们的具体表达式为：

H_s＝E_D|D＞＜D|+E_A|A＞＜A|

其中E_D和E_A分别表示给体分子和受体分子的激发能，J表示它们的共振耦合，|D>和|A>分别表示给体分子和受体分子的算子，表示普朗克常数，ω表示频率，b_n和分别表示n阶模式的降算子和升算子，B_D表示给体分子在环境的电子激发下的位移，B_A表示受体分子在环境的电子激发下的位移，在t时刻总密度算子表示为ρ(t)，体系的初始状态为如下叠加状态：|I>＝I_D|D>+I_A|A>，其中|I>表示复数项的算子，I_D和I_A表示任意复数，满足|I_D|²+|I_A|²＝1。

4.根据权利要求1所述的一种考虑非弹性耦合的相干共振能量转移方法，其特征在于步骤3)中所述的解模型的量子主方程，其表达式为：

其中表示H的Liouville算子，表示在t时刻总密度算子对时间的导数，-i表示虚数项，和分别表示H_s，和H_b的Liouville算子。