Open quantum dynamics calculations with the hierarchy equations of motion on parallel computers

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 8, Issue 8, 2012, Pages 2808-2816

  Strümpfer, Johan ^a   Schulten, Klaus ^a,b  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

^b University of Illinois at Urbana Champaign   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84865068027     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct3003833     Document Type: Article

References (101)

1. Hopfield, J. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1974, 71, 3640-3644
2. Knox, R. S. In Primary Processes of Photosynthesis; Barber, J., Ed.; Elsevier: Amsterdam, 1977; pp 55-97.
3. Marcus, R. A.; Sutin, N. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265-322
4. May, V.; Kühn, O. Charge and Energy Transfer Dynamics in Molecular Systems; Wiley-VCH: Berlin, 2000.
5. Förster, T. Ann. Phys. (Leipzig) 1948, 2, 55-75
6. Redfield, A. IBM J. Res. Dev. 1957, 1, 19-31
7. McLachlan, A. D. Mol. Phys. 1964, 8, 39
8. Micha, D. A. J. Chem. Phys. 1983, 78, 7138-7145
9. Haken, H.; Reineker, P. Z. Phys. A 1972, 249, 253-268
10. Haken, H.; Strobl, G. Z. Phys. A 1973, 262, 135-148
11. Caldeira, A. O.; Leggett, A. J. J. Ann. Phys. (N.Y.) 1983, 149, 374-456
12. Yang, M.; Fleming, G. R. Chem. Phys. 2002, 282, 163-180
13. Renger, T.; Marcus, R. J. Chem. Phys. 2002, 116, 9997
14. Mukamel, S. Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy; Oxford University Press: New York, 1995.
15. Weiss, U. Quantum Dissipative Systems; World Scientific Publishing Company: Singapore, 2008.
16. Breuer, H. P.; Petruccione, F. The Theory of Open Quantum Systems; Oxford University Press: New York, 2002.
17. Blankenship, R. E. Molecular Mechanisms of Photosynthesis; Blackwell Science: Malden, MA, 2002.
18. Sener, M. K.; Olsen, J. D.; Hunter, C. N.; Schulten, K. Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A. 2007, 104, 15723-15728
19. Sener, M.; Strumpfer, J.; Timney, J. A.; Freiberg, A.; Hunter, C. N.; Schulten, K. Biophys. J. 2010, 99, 67-75
20. Freiberg, A.; Godik, V. I.; Pullerits, T.; Timpmann, K. Biochim. Biophys. Acta 1989, 973, 93-104
21. Visscher, K. J.; Bergstrom, H.; Sundström, V.; Hunter, C.; van Grondelle, R. Photosyn. Res. 1989, 22, 211-217
22. Pullerits, T.; Visscher, K. J.; Hess, S.; Sundström, V.; Freiberg, A.; Timpmann, K. Biophys. J. 1994, 66, 236-248
23. Hess, S.; Chachisvilis, M.; Timpmann, K.; Jones, M.; Fowler, G.; Hunter, C.; Sundström, V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 12333-12337
24. Leegwater, J. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 14403-14409
25. Sundström, V.; von Grondelle, R. In Anoxygenic Photosynthetic Bacteria; Blankenship, R. E.; Madigan, M. T.; Bauer, C. E., Eds.; Advances in Photosynthesis and Respiration; Springer: Dordrecht, The Netherlands, 2004; Vol. 2; pp 349-372.
26. van Grondelle, R.; Novoderezhkin, V. I. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 793-807
27. Lee, H.; Cheng, Y.-C.; Fleming, G. R. Science 2007, 316, 1462-1465
28. Pullerits, T.; Polivka, T.; Sundström, V. Ultrashort Laser Pulses Biol. Med. 2008, 11, 95-115
29. Caruso, F.; Saikin, S. K.; Solano, E.; Huelga, S. F.; Aspuru-Guzik, A.; Plenio, M. B. Phys. Rev. B 2012, 85, 125424
30. Linnanto, J.; Korppi-Tommola, J. Chem. Phys. 2009, 357, 171-180
31. Caycedo-Soler, F.; Rodríguez, F. J.; Quiroga, L.; Johnson, N. F. New J. Phys. 2010, 12, 095008
32. Hu, X.; Ritz, T.; Damjanović, A.; Schulten, K. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 3854-3871
33. Damjanović, A.; Kosztin, I.; Kleinekathoefer, U.; Schulten, K. Phys. Rev. E 2002, 65, 031919
34. Strümpfer, J.; Schulten, K. J. Chem. Phys. 2009, 131, 225101
35. Strümpfer, J.; Schulten, K. J. Chem. Phys. 2011, 134, 095102
36. Hsin, J.; Strümpfer, J.; Sener, M.; Qian, P.; Hunter, C. N.; Schulten, K. New J. Phys. 2010, 12, 085005
37. Huelga, S. F.; Rivas, A.; Plenio, M. B. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 160402
38. Ishizaki, A.; Fleming, G. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 6227-6233
39. Strümpfer, J.; Sener, M.; Schulten, K. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 536-542
40. Rebentrost, P.; Mohseni, M.; Aspuru-Guzik, A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9942-9947
41. Plenio, M.; Huelga, S. New J. Phys. 2008, 10, 113019
42. Caruso, F.; Chin, A.; Datta, A.; Huelga, S.; Plenio, M. J. Chem. Phys. 2009, 131, 105106
43. Chin, A.; Datta, A.; Caruso, F.; Huelga, S.; Plenio, M. New J. Phys. 2010, 12, 065002
44. Caruso, F.; Chin, A.; Datta, A.; Huelga, S.; Plenio, M. Phys. Rev. A 2010, 81, 062346
45. Mohseni, M.; Rebentrost, P.; Lloyd, S.; Aspuru-Guzik, A. J. Chem. Phys. 2008, 129, 174106
46. Rebentrost, P.; Mohseni, M.; Kassal, I.; Lloyd, S.; Aspuru-Guzik, A. New J. Phys. 2009, 11, 033003
47. Rebentrost, P.; Chakraborty, R.; Aspuru-Guzik, A. J. Chem. Phys. 2009, 131, 184102
48. Hu, X.; Damjanović, A.; Ritz, T.; Schulten, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 5935-5941
49. Timpmann, K.; Trinkunas, G.; Qian, P.; Hunter, C. N.; Freiberg, A. Chem. Phys. Lett. 2005, 414, 359-363
50. Trinkunas, G.; Freiberg, A. J. Luminesc. 2006, 119-120, 105-110
51. Valkunas, L.; Janusonis, J.; Rutkauskas, D.; van Grondelle, R. J. Luminesc. 2007, 127, 269-275
52. Janusonis, J.; Valkunas, L.; Rutkauskas, D.; van Grondelle, R. Biophys. J. 2008, 94, 1348-1358
53. Olaya-Castro, A.; Lee, C. F.; Olsen, F. F.; Johnson, N. F. Phys. Rev. B 2008, 78, 085115
54. Freiberg, A.; Ratsep, M.; Timpmann, K.; Trinkunas, G. Chem. Phys. 2009, 357, 102-112
55. Prior, J.; Chin, A.; Huelga, S.; Plenio, M. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 50404
56. Chin, A.; Rivas, á.; Huelga, S.; Plenio, M. J. Math. Phys. 2010, 51, 092109
57. Topaler, M.; Makri, N. Chem. Phys. Lett. 1993, 210, 448-457
58. Tanimura, Y.; Kubo, R. J. Phys. Soc. Jpn. 1989, 58, 1199-1206
59. Tanimura, Y. Phys. Rev. A 1990, 41, 6676-6687
60. Ishizaki, A.; Tanimura, Y. J. Phys. Soc. Jpn. 2005, 74, 3131-3134
61. Ishizaki, A.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 2009, 130, 234111-10
62. Yan, Y.; Yang, F.; Liu, Y.; Shao, J. Chem. Phys. Lett. 2004, 395, 216-221
63. Xu, R. X.; Cui, P.; Li, X. Q.; Mo, Y.; Yan, Y. J. J. Chem. Phys. 2005, 122, 041103
64. Yan, Y. J.; Xu, R. X. Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 187
65. Tanimura, Y. J. Phys. Soc. Jpn. 2006, 75, 082001
66. Schröder, M.; Kleinekathöfer, U.; Schreiber, M. J. Chem. Phys. 2006, 124, 084903
67. Xu, R. X.; Yan, Y. J. Phys. Rev. E 2007, 75, 031107-11
68. Ishizaki, A.; Tanimura, Y. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 9269-9276
69. Shi, Q.; Chen, L.; Nan, G.; Xu, R.; Yan, Y. J. Chem. Phys. 2009, 130, 084105-4
70. Xu, R. X.; Tian, B. L.; Xu, J.; Yan, Y. J. J. Chem. Phys. 2009, 130, 074107-8
71. Chen, L.; Zheng, R.; Shi, Q.; Yan, Y. J. Chem. Phys. 2009, 131, 094502
72. Kreisbeck, C.; Kramer, T.; Rodriguez, M.; Hein, B. J. Chem. Theor. Comput. 2011, 7, 2166-2174
73. Wientjes, E.; Van Stokkum, I.; Van Amerongen, H.; Croce, R. Biophys. J. 2011, 100, 1372-1380
74. Croce, R.; Van Amerongen, H. J. Photochem. Photobiol. B 2011, 104, 142-153
75. Scholes, G.; Fleming, G.; Olaya-Castro, A.; van Grondelle, R. Nat. Chem. 2011, 3, 763-774
76. Bolinger, J. C.; Traub, M. C.; Adachi, T.; Barbara, P. F. Science 2011, 331, 565-567
77. Imahori, H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6130-6143
78. Hu, X.; Ritz, T.; Damjanović, A.; Autenrieth, F.; Schulten, K. Q. Rev. Biophys. 2002, 35, 1-62
79. Şener, M.; Schulten, K. In Energy Harvesting Materials; Andrews, D. L., Ed.; World Scientific: Singapore, 2005; pp 1-26.
80. Ishizaki, A.; Fleming, G. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 17255
81. Zhu, K.; Xu, R.; Zhang, H.; Hu, J.; Yan, Y. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 5678-5684
82. Kleinekathöfer, U. J. Chem. Phys. 2004, 121, 2505
83. Schröder, M.; Schreiber, M.; Kleinekathöfer, U. J. Chem. Phys. 2007, 126, 114102
84. Ishizaki, A.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 2009, 130, 234110-8
85. Chen, X.; Silbey, R. J. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 5499-5509
86. Hein, B.; Kreisbeck, C.; Kramer, T.; Rodríguez, M. New J. Phys. 2012, 14, 023018
87. Tian, B.; Ding, J.; Xu, R.; Yan, Y. J. Chem. Phys. 2010, 133, 114112
88. Hu, J.; Xu, R.; Yan, Y. J. Chem. Phys. 2010, 133, 101106
89. Tanimura, Y.; Mukamel, S. J. Phys. Soc. Jpn. 1994, 63, 66-77
90. Tanaka, M.; Tanimura, Y. J. Phys. Soc. Jpn. 2009, 78, 73802
91. Tanaka, M.; Tanimura, Y. J. Chem. Phys. 2010, 132, 214502
92. Meier, C.; Tannor, D. J. Chem. Phys. 1999, 111, 3365
93. Tanimura, Y.; Wolynes, P. Phys. Rev. A 1991, 43, 4131-4142
94. Fehlberg, E. Computing 1985, 34, 265-270
95. Hu, X.; Schulten, K. Biophys. J. 1998, 75, 683-694
96. Sakurai, A.; Tanimura, Y. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 4009-4022
97. Dijkstra, A.; Tanimura, Y. New J. Phys. 2010, 12, 055005
98. Xu, D.; Schulten, K. Chem. Phys. 1994, 182, 91-117
99. Palma, G. M.; Suominen, K.-A.; Ekert, A. K. Proc. R. Soc. A 1996, 452, 567-584
100. Stamp, P.; Gaita-Ariño, A. J. Mater. Chem. 2009, 19, 1718-1730
101. Caruso, F.; Huelga, S. F.; Plenio, M. B. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 190501