Il 5 marzo 2026 IBM ha sintetizzato la prima molecola con topologia half-Möbius: i suoi elettroni percorrono quattro giri completi prima di tornare al punto di partenza.
Nel 1959 Richard Feynman tenne una conferenza al Caltech rimasta nella storia con una frase sola: “c’è ancora molto spazio in basso”. Intendeva che la materia poteva essere progettata atomo per atomo, costruendo strutture che in natura non avrebbero mai potuto formarsi spontaneamente. Pochi giorni fa, il 5 marzo, un team formato da IBM e dalle università di Manchester, Oxford, ETH Zurich, EPFL e Regensburg ha pubblicato su Science la dimostrazione più concreta di quella visione: la prima molecola con topologia elettronica half-Möbius mai sintetizzata.
La molecola si chiama C₁₃Cl₂, tredici atomi di carbonio e due di cloro, assemblata uno alla volta in condizioni di ultra-alto vuoto a temperature prossime allo zero assoluto, usando impulsi di tensione calibrati con precisione al laboratorio IBM Research di Zurigo. Il comportamento dei suoi elettroni non ha precedenti in chimica: invece di completare un ciclo e tornare al punto di partenza, i loro orbitali ruotano di 90 gradi a ogni giro attorno all’anello, richiedendo quattro rotazioni complete per tornare alla fase iniziale.
Per capire cosa significa, basta pensare al nastro di Möbius, la superficie con un’unica faccia che si ottiene torcendo di 180 gradi un foglio di carta e unendone le estremità. Questa molecola fa qualcosa di ancora più intricato del nastro di Möbius, e soprattutto lo fa in modo controllabile: i ricercatori sono riusciti a cambiarne la configurazione elettronica a comando, passando da uno stato all’altro come si preme un interruttore. Prima di questo esperimento, strutture elettroniche di questo tipo si potevano solo osservare in alcuni materiali naturali, senza poterle costruire o modificare deliberatamente. Adesso invece si possono progettare.
Il problema che solo un computer quantistico poteva risolvere
Costruire la molecola era già un risultato, ma capire perché si comportasse così era il problema successivo. Gli elettroni di questa molecola interagiscono tutti insieme simultaneamente, e simulare questo comportamento con un computer tradizionale richiederebbe una potenza di calcolo che cresce fuori controllo all’aumentare del numero di particelle. Un computer quantistico IBM ha risolto il problema perché opera secondo le stesse leggi fisiche che governano gli elettroni: invece di approssimare il comportamento quantistico, lo riproduce direttamente.
Alessandro Curioni, direttore di IBM Research Europe, ha commentato che avevano progettato una molecola teoricamente realizzabile, l’avevano costruita e poi ne avevano validato il comportamento usando un computer quantistico. Era esattamente quello che Feynman immaginava cinquant’anni prima.
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