光合作用 是地球上最重要的能量转换过程。 捕光天线复合体 负责光能吸收并将其传递至反应中心，该过程的 光量子效率 几乎 接近100% 。由于藻类在水下生存的光照条件较差，其光合机制一直受到广泛关注。

PC ₆₂₀ 是蓝藻中重要的捕光天线蛋白，单体内包含三个藻蓝胆素分子（α84，β84和β155），形成三聚体后形成α84-β84色素对。 PC ₆₂₀ 与别藻蓝蛋白APC中的α84-β84色素对在结构上极为相似，具有相同的分子间距以及理论预测的分子间耦合强度。翁羽翔团队近期 利用二维电子态相干光谱方法 证实了APC中的α84-β84色素对存在激子-振动耦合相干，而且可以通过 量子相位同步机制 显著 延长相干态寿命 。[Zhu et al., Nat. Commun. 15, 3171 (2024)]，然而以往的实验研究表明， PC ₆₂₀ 似乎不存在类似于APC中的量子相干态传能路径。

二维电子态相干光谱 具备高时间分辨率 （~10fs），可以直接探测体系内的 量子相干现象 。由于 PC ₆₂₀ 光谱展宽非常严重，难以直接分辨体系中的能量转移过程。实验采用 偏振控制二维光谱 ，有效消除了光谱扩散的干扰。实验确认了α84向β84，β155向β84和β155向α84的能量转移寿命分别约400fs，6~8 ps和66ps，符合共振传能机制， 证实PC ₆₂₀ 的能量转移是非相干过程。 通过分析动力学上的振荡信号，可以确认体系中所有的振动模都起源于 分子内的纯振动相干 。并通过监测 PC ₆₂₀ 激发态溶剂化过程中的能量弛豫，发现所有的色素分子振动模都参与能量耗散。而在APC中已经确认，参与激子-振动耦合量子相位同步的的振动模不参与激发能耗散。对比两者的色素结构，发现PC ₆₂₀ 中的α84相比于APC的α84，其吡咯环间的二面角更大。

由此可见PC ₆₂₀ 中α84的扭曲构象倾向于形成局域电子态，APC中α84的平面构象倾向于形成离域电子态。 色素对的构象差异（图2）导致其在 PC ₆₂₀ 中无法形成激子对。APC中α84-β84色素对相干态的弛豫时间约500飞秒， PC ₆₂₀ 中α84-β84激发态振动波包的弛豫时间约为200飞秒，进一步说明APC中量子激子-振动耦合相位同步对量子相干态的保护作用。从而为 APC中 观测到的 激子-振动耦合量子相位同步 提供了一个的 绝佳反例 。

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