Аннотация:В основе первичного поглощения квантов света, которое происходит в фотосинтетических системах, лежит процесс передачи энергии электронного возбуждения (EET — от англ. Electron Energy Transfer) между хромофорами. Фотосинтетические системы имеют общую структуру, в которой реакционный центр окружен сетью антенн, образованных молекулами пигмента, слабо связанными с полипептидными цепями фотосинтетического белка.
Важнейшим параметром, влияющим на перенос энергии электронного возбуждения, является электронное взаимодействие слабо связанных между собой донорной и акцепторной молекул. Известно, что основной вклад в него вносит кулоновское взаимодействие переходных плотностей состояний донора и акцептора.
Однако для более точного описания необходимо также учитывать вклады обменного взаимодействия, перекрывания электронной плотности, а также вклад состояний с перенесенным электроном.
Учет первых двух факторов может быть реализован либо в рамках объединенного квантово-химического расчета, либо методами сопоставимыми с ними по сложности. Однако, для модельной системы было показано, что вклад частичного переноса электрона может быть более значителен, чем вклады обмена и перекрывания, и его учет является актуальной задачей. Это наводит на мысль о возможности создания метода, по сложности сопоставимого с кулоновскими подходами, но имеющего более высокую точность за счет учета состояний с переносом заряда. Этот метод может быть использован как для описания EET в системах с высоким весом таких состояний, так и для реакций с переносом электрона. В данной работе такой метод реализован и протестирован на модельной системе, в которой возбужденное состояние имеет значительный вклад состояний с разделенным зарядом.