Il quantum computing rivoluziona il mondo della chimica con la scoperta di una molecola mai osservata prima.
Le potenzialità dei computer quantistici sono enormi. Grazie alla loro capacità di calcolo sono in grado di elaborare grandi quantità di dati e risolvere problemi complessi in tempi drasticamente inferiori ai supercomputer attuali. I settori di applicazione sono tantissimi: dalla finanza all’AI, passando per la crittografia e la cybersicurezza. Ovviamente tra questi rientra anche la chimica che recentemente è stata protagonista di una grande scoperta: un team internazionale composto da ricercatori di Ibm, The University of Manchester, Oxford University, Eth Zurich, Epel e University of Regensburg ha creato e caratterizzato una molecola completamente nuova, nella quale gli elettroni si muovono seguendo un percorso elicoidale che ne modifica radicalmente il comportamento chimico.
Come è stata scoperta
La molecola, con formula C₁₃Cl₂, è stata assemblata atomo per atomo nei laboratori Ibm a partire da un precursore sviluppato all’Università di Oxford. La ‘costruzione’ è avvenuta rimuovendo singoli atomi attraverso impulsi di tensione, in condizioni di ultra‑alto vuoto e temperature prossime allo zero assoluto.
Le analisi condotte mediante microscopia a effetto tunnel e a forza atomica, combinate con simulazioni quantistiche, hanno rivelato una configurazione elettronica inedita: una struttura che ruota di 90 gradi per ogni ciclo e che richiede quattro rotazioni complete per ritornare alla fase iniziale.
Questa topologia half‑Möbius, distinta in modo netto da qualsiasi molecola nota, può inoltre essere regolata in modo reversibile in tre stati: ruotata in senso orario, antiorario o non ruotata. La scoperta apre così la strada alla possibilità di ingegnerizzare la topologia elettronica come nuovo parametro di progettazione chimica.
Il ruolo fondamentale del quantum computing
La comprensione del comportamento di questa nuova molecola ha messo in evidenza i limiti dei classici supercomputer: gli elettroni mostrano infatti interazioni altamente entangled, fenomeno in cui due o più particelle rimangono connesse in modo tale che le loro proprietà fisiche sono correlate, indipendentemente dalla distanza che le separa. Simulare accuratamente un tale sistema richiede una potenza computazionale che cresce in modo esponenziale, superando le capacità dei calcolatori tradizionali.
I computer quantistici – operando secondo le stesse leggi quantomeccaniche che governano gli elettroni – permettono invece una rappresentazione diretta di questi sistemi. Parlano infatti lo stesso linguaggio fondamentale della materia che sono progettati per studiare. Una caratteristica che, da ipotesi teorica, si sta rapidamente trasformando in uno strumento capace di generare risultati concreti.
Questa evoluzione apre nuove prospettive ai workload del quantum‑centric supercomputing che possono così supportare in modo più efficace la sperimentazione nel mondo reale. Grazie all’integrazione di Qpu, Cpu e Gpu permette di scomporre problemi complessi e assegnare ciascuna parte all’architettura più adatta, orchestrando l’intero processo in maniera ottimale. Il risultato è la possibilità di ottenere ciò che nessun paradigma di calcolo, da solo, sarebbe in grado di raggiungere.
Nel corso dell’esperimento, i ricercatori hanno identificato orbitali molecolari elicoidali per l’aggiunta di elettroni, un’impronta distintiva della topologia half‑Möbius. Le simulazioni quantistiche hanno inoltre permesso di spiegare l’origine del comportamento osservato, riconducendolo a un effetto pseudo–Jahn–Teller, ovvero un tipo unico di distorsione molecolare in cui gli elettroni seguono un percorso elicoidale anziché lineare o planare.
L’articolo originale è stato pubblicato sul numero di Fortune Italia di giugno 2026 (numero 5, anno 9)
