Un team di ricercatori di Oak Ridge National Laboratory, Cleveland Clinic e IBM ha calcolato nove configurazioni molecolari del FLiBe usando un computer quantistico: è la prima volta al mondo che questo tipo di calcolo viene eseguito su hardware quantistico. Il risultato, pubblicato su arXiv, apre una strada concreta verso la comprensione di uno dei materiali più promettenti per i reattori a fusione del futuro.
Il FLiBe è un sale fuso composto da fluoro, litio e berillio. È considerato uno dei principali candidati per estrarre e produrre trizio all’interno dei reattori a fusione: il trizio è un isotopo dell’idrogeno estremamente raro in natura, indispensabile per alimentare la quasi totalità delle macchine a fusione oggi in sviluppo. Garantirne forniture sufficienti è uno degli ostacoli tecnici più seri sulla strada verso la fusione commerciale, e affrontarlo è uno degli obiettivi centrali della Genesis Mission del Dipartimento dell’Energia americano.
Per eseguire i calcoli, il gruppo ha adottato un approccio di quantum-centric supercomputing: processori quantistici, CPU e GPU lavorano in parallelo, ciascuno sulla parte del problema che riesce a gestire meglio. Le sezioni decomponibili in circuiti quantistici vengono affidate al computer quantistico, mentre il resto è gestito dalle risorse classiche. Su ogni configurazione del FLiBe — cluster da 21 ioni ciascuno — il team ha calcolato le energie con e senza trizio, determinando con quale forza e attraverso quale meccanismo ogni configurazione lega il combustibile. I risultati sono stati confrontati con i metodi classici di riferimento e coincidono: questo valida l’approccio come strumento affidabile per la chimica dei reattori a fusione.
Il limite attuale è la scala. I ricercatori hanno lavorato su nove configurazioni di un sistema da 21 ioni. Un mantello reale di sale fuso misura circa un metro di spessore e contiene un numero di particelle nell’ordine di grandezza di un trilione di trilioni. La collaborazione è aperta e continua: l’obiettivo dichiarato è ridurre il tempo di trasferimento dati tra risorse quantistiche e classiche e aumentare la dimensione delle interazioni molecolari simulate. È uno sforzo di lungo periodo, non un traguardo raggiunto.
Parallelamente, IBM ha annunciato il 25 giugno 2026 il primo chip al mondo con tecnologia sub-1 nanometro. Il nodo è a 0,7 nm, pari a 7 angstrom, e si basa su una nuova architettura di transistor chiamata nanostack: i transistor non vengono solo rimpiccioliti, ma impilati verticalmente in tre dimensioni attraverso un processo di integrazione 3D sequenziale. Il risultato è una densità di quasi 100 miliardi di transistor su un chip delle dimensioni di un’unghia, circa il doppio rispetto al chip a 2 nm di IBM del 2021. Le proiezioni tecniche indicano fino al 50% di prestazioni aggiuntive e fino al 70% di efficienza energetica superiore rispetto alla generazione precedente. La produzione di massa è attesa entro cinque anni.
Il legame tra questi due annunci non è casuale. Chip più densi e efficienti sono la condizione materiale che rende possibile il calcolo quantistico su larga scala e, con esso, la simulazione accurata dei materiali per la fusione. Se IBM riuscirà a portare la tecnologia nanostack in produzione nei tempi previsti, la potenza di calcolo disponibile per affrontare problemi come la chimica del FLiBe crescerà in modo significativo. La fusione nucleare ha bisogno di fisica, di ingegneria e di chimica computazionale. Adesso ha anche un alleato nuovo: il calcolo quantistico comincia a dimostrare di poter dire qualcosa di utile su questo problema.
