Quantum Processes in Biology

Nos últimos anos, a pesquisa sobre processos estocásticos, como redes neurais, motores moleculares, modelos dinâmicos, difusão anômala e meios desordenados, impulsionou o desenvolvimento de diversos métodos para aplicar a equação de Smoluchowski clássica e quântica a esses fenômenos. Este livro se concentra em apresentar a solução da equação de Fokker-Planck por meio do formalismo de Crank-Nicholson, um método particularmente eficaz para lidar com sistemas com múltiplas interações, utilizando abordagens vetoriais e matriciais adequadas para sua implementação no Matlab.

Entre os temas abordados no livro estão a dinâmica de prótons no DNA, a fotossíntese e o modelo mecanoquímico quântico, o emaranhamento, a coerência e a decoerência, os excitons no complexo Fenna-Matthews-Olson e a troca de energia entre células.

O autor fez um trabalho excepcional ao facilitar a compreensão desses temas complexos. Este livro fornece uma explicação breve e clara da teoria quântica e inclui código para desenvolver software útil em ambientes de pesquisa. É um volume especialmente útil para estudantes de pós-graduação em física e biologia interessados em compreender processos biológicos por meio de ferramentas da física quântica.

Características Destacadas:

• Aplicação da equação de Smoluchowski clássica e quântica em fenômenos biológicos e físicos.

• Uso do formalismo de Crank-Nicholson para a solução da equação de Fokker-Planck.

• Implementação de modelos por meio do Matlab com abordagem vetorial e matricial.

• Análise de processos como a dinâmica de prótons no DNA e a fotossíntese quântica.

• Explicação acessível da teoria quântica aplicada a sistemas biológicos.

• Inclui código para o desenvolvimento de ferramentas computacionais de pesquisa.