Estudo de um modelo quântico para canais iônicos de potássio

• Processo: 12/12624-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Fernando Luis Semião da Silva
• Beneficiário: Alvaro Andres Cifuentes Garcia
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Informação quântica Sistemas quânticos abertos Fenômenos de transporte Transporte de íons Biologia de sistemas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Coerência Quântica | Informação Quântica | sistemas quânticos abertos | Informação Quântica

Resumo

Os fenômenos de transporte em sistemas biológicos têm sido tradicionalmente modelados como processos clássicos aleatórios, onde conceitos como coerência quântica ou emaranhamento não pareciam ter qualquer papel relevante. Dada a complexidade desses sistemas, acreditava-se que efeitos quânticos dessa natureza não sobreviveriam tempo suficiente para que o transporte fosse completado. A recente demonstração experimental da presença de coerência quântica no transporte de excitons em complexos fotossintéticos mudou esse cenário, forçando uma reavaliação crítica dos modelos tradicionais de transporte nesses sistemas. A partir de então, a quantidade de estudos experimentais e teóricos sobre a possível relevância de efeitos quânticos na explicação de propriedades funcionais desses sistemas tem crescido rapidamente. Este projeto de mestrado tem como objetivo estudar detalhadamente o papel dos diferentes componentes envolvidos em um modelo quântico para o transporte de íons de potássio por canais na membrana celular. Esse modelo foi publicado recentemente e relaciona o grau de coerência quântica no filtro de seletividade desse canal com a condutividade iônica. Nesse projeto, serão explorados vários regimes de operação desse canal, como diferentes concentrações iônicas, diferentes taxas de decoerência e outros aspectos não estudados no artigo original. Esse estudo irá então contribuir para o melhor entendimento das consequências desse modelo, além de fomentar idéias para a elaboração de dispositivos artificiais que possam fazer uso da mesma física envolvida em canais iônicos para a realização de transporte eficiente de carga elétrica, energia ou mesmo informação quântica. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CIFUENTES, A. A.; SEMIAO, F. L.. Quantum model for a periodically driven selectivity filter in a K+ ion channel. JOURNAL OF PHYSICS B-ATOMIC MOLECULAR AND OPTICAL PHYSICS, v. 47, n. 22, NOV 28 2014. (12/12624-6)