Транспорт с управляемой дефазировкой: квантовые сети и биомолекулы

Транспортные явления имеют фундаментальное значение в физике. Они обеспечивают обмен информацией и энергией между отдельными элементами коммуникационных систем, сетей и даже биологических объектов. Шум окружающей среды, как правило, снижает эффективность транспортных процессов. Однако, вопреки интуиции, существуют ситуации в классических системах, в которых тепловые флуктуации фактически способствуют транспортным явлениям. В настоящей работе показано, что даже при нулевой температуре перенос возбуждений через диссипативные квантовые сети может усиливаться локальным шумом дефазировки. Объяснены физические механизмы, лежащие в основе этого явления, и предложены возможные экспериментальные демонстрации в квантовой оптике. Полученные результаты указывают на то, что запутанность не играет существенной роли в переносе энергии и может даже препятствовать ему. Высказывается предположение, что природа может регулярно использовать шум дефазировки; показано также, что перенос возбуждений в упрощённых моделях светособирающих молекул получает преимущества от таких процессов, усиленных шумом. Эти результаты указывают на возможность разработки оптимизированных транспортных структур, например искусственных наноструктур, функционирующих при содействии шума.