Theoretische Untersuchung dissipativer Prozesse in Proteinen mit zweidimensionaler Infrarot-Spektroskopie und Quantenkontrolle anhand atomistischer Simulationen

• Antragsteller: Dr. Alexander Schubert
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259156518

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die theoretische Untersuchung dissipativer Phänomene in Hämgruppen enthaltenden Proteinen. Dabei soll die Energierelaxation und der Zerfall von Quantenkohärenzen selektierter Vibrationszustände eines zweiatomigen Liganden unter Verwendung eines atomistischen, quantenklassischen Hybridmodells simuliert werden, das auf einer 'beiderseitigen' System-Bad-Wechselwirkung basiert. Damit erlaubt es, nicht nur den Einfluss der Proteindynamik auf das Ligandensystem, sondern auch die Auswirkung einer Vibrationsanregung des Liganden auf dessen Proteinumgebung auf atomarer Skala zu analysieren. Darüber hinaus soll die nicht-lineare Wechselwirkung mit Laserfeldern implementiert werden, um Methoden der Quantenkontrolle und der zweidimensionalen Infrarot-Spektroskopie zu simulieren und damit den Anschluss an aktuelle Experimente herzustellen. Ein tieferes Verständnis dissipativer Prozesse und ihrer Einflussfaktoren kann dazu beitragen, Energietransportphänomene in biologischen sowie artifiziellen Systemen besser zu verstehen und damit künftig kontrollieren zu können.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeber: Professor Dr. Christoph Meier