光合作用是生物界赖以生存的基础,该反应过程的最终产物是有机物。在光合作用的初始阶段,捕光蛋白捕获太阳光子,然后将能量传输至光合反应中心。在光合反应中心发生电荷分离,并将太阳光能转换成化学能。该能量传输过程中高效的能量传输效率一直吸引着研究者们的目光。在本文中,我们用量子力学语言来描述该能量传输过程并对其中存在的相干性做出了研究。首先,我们把光合反应中心系统看成是包含了两个子系统的量子热机,计算了该量子热机模型的做功、吸放热和功热转换效率。研究结果表明,该量子热机或量子冷机的热力学过程严格遵守热力学第一定律;两个子系统各自相邻能级的能量本征值之差再做差之后得到的差值能影响系统的功热转换效率。然而,系统初始状态的相干度和纠缠度并不对系统的功热转换效率产生影响。其次,通过对一种特殊的光子回波实验得到的二维三阶非线性复相光谱研究,提出了一种识别不同相干叠加态光子的方法,以此研究相干性对系统能量传输的影响。实验步骤为:首先将光子(激光)输入光纤,让其通过光纤;然后以光纤输出的激光器为光源,进行光子回波实验;最后从光子回波信号中得到二维三阶非线性的复相谱,根据得到的二维三阶非线性复相光谱图形,确定相干性对系统能量传输的影响。