Un “anello” fatto di atomi i cui estremi si congiungono dopo una torsione. Una molecola ispirata al nastro di Moebius è stata realizzata in laboratorio, e poi analizzata con un computer quantistico, rappresenta le nuove possibilità di progettazione di materiali che non esistono in natura e le potenzialità della tecnologie quantistiche nella progettazione e realizzazione di nuove molecole. La molecola “impossibile” è il risultato del lavoro di ricerca coordinato da Igor Rončević, dell’Università di Manchester, e che ha coinvolto le Università di Oxford e Ratisbona, il politecnico di Zurigo, il politecnico di Losanna e Ibm.
La molecole “impossibile”
E’ stata costruita, atomo per atomo, una molecola “impossibile”, che non esiste in natura e ispirata al nastro di Moebius che rappresenta l’infinito, in seguito analizzata in dettaglio grazie a un computer quantistico. Il risultato, che potrebbe aprire la strada alla progettazione di materiali che non esistono in natura, è pubblicato sulla rivista Science dal gruppo di ricerca coordinato da Igor Rončević, dell’Università di Manchester, e che ha coinvolto le Università di Oxford e Ratisbona, il politecnico di Zurigo, il politecnico di Losanna e Ibm. Il risultato mostra inoltre per la prima volta le incredibili potenzialità delle tecnologie quantistiche per progettare e realizzare nuove molecole.
Investigare le molecole complesse
“Si tratta di un esempio concreto e bellissimo di quello che presto sarà possibile fare grazie all’applicazione delle tecnologie quantistiche nell’investigare la struttura più profonda di molecole complesse”, ha detto all’ANSA Simone Montangero, co-leader dello Spoke 10 dedicato al Quantum computing di Icsc – Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing e direttore del Centro di Calcolo e Simulazioni Quantistiche dell’Università di Padova.
Nastro di Moebius su scala atomica
Lo studio è un lavoro articolato in più fasi che ha visto prima di tutto la creazione in laboratorio di una molecola che non esiste in natura e ispirata al nastro di Moebius, una particolare figura geometrica ad anello che si realizza semplicemente collegando gli estremi di un nastro dopo avere fatto una mezza torsione. Una figura che ha delle caratteristiche però incredibili: ha un solo lato e un solo bordo. Usando alcune delle più innovative tecniche di manipolazione i ricercatori sono riusciti a costruire una sorta di nastro di Moebius su scala atomica, realizzando un nastro composto da pochi atomi, ruotarlo leggermente e unirlo ad anello. Una molecola mai osservata in precedenza e che, proprio per la sua particolare geometria, ha tutta una serie di caratteristiche anche nel comportamento degli atomi.
Le potenzialità delle tecnologie quantistiche
“Una struttura che è stata poi simulata ed analizzata con un computer quantistico, usando circa un centinaio di qubit, le unità di calcolo usate dai computer quantistici”, ha aggiunto Montangero. Una dimostrazione concreta delle potenzialità che si stanno aprendo grazie alle tecnologie quantistiche, sia nella manipolazione, come il realizzare molecole finora “impossibili”, sia nell’analizzare in dettagli impossibili finora ai computer classici. Che potrebbe migliorare notevolmente l’efficienza di processi chimici usati a livello industriale, come la sintesi dell’ammoniaca, sia creare nuovi materiali dalle proprietà non esistenti finora in natura.
Fonte Ansa
