Un equipo científico internacional logró crear una molécula inédita con ayuda de la computación cuántica. El trabajo demuestra que la simulación cuántica puede revelar comportamientos moleculares complejos que los ordenadores tradicionales no pueden describir con precisión. La investigación se publicó en la revista Science y reúne a expertos de IBM y varias universidades europeas. El estudio abre una nueva etapa para la química y para la computación cuántica, dos campos que empiezan a converger para explorar fenómenos imposibles de analizar con herramientas clásicas. Según explicó la compañía tecnológica en un comunicado, los científicos crearon una molécula “como ninguna otra conocida hasta ahora”. El hallazgo aporta evidencia experimental sobre cómo los ordenadores cuánticos pueden ayudar a comprender la mecánica cuántica a escala molecular. El equipo diseñó primero una estructura molecular teórica que consideraba viable desde el punto de vista químico. Después la construyó en laboratorio y finalmente validó sus propiedades con ayuda de un ordenador cuántico. “Primero diseñamos una molécula que consideramos que se podía crear, después la construimos y finalmente la validamos, junto con sus propiedades exóticas, con un ordenador cuántico”, explicó Alessandro Curioni, IBM Fellow y director de IBM Research en Zúrich. La molécula se ensambló átomo por átomo en laboratorios de IBM. El proceso utilizó un precursor personalizado sintetizado en la Universidad de Oxford, lo que permitió construir la estructura molecular de forma controlada. El rasgo más sorprendente del descubrimiento es el comportamiento de los electrones dentro de la molécula. Según los investigadores, los electrones recorren la estructura en un patrón similar a un sacacorchos. Este patrón altera profundamente el comportamiento químico de la molécula. La configuración electrónica gira 90 grados en cada circuito y necesita cuatro vueltas completas para regresar a su fase inicial. Los científicos describen esta topología como “half Möbius”. Se trata de una forma de organización electrónica que no se había observado antes en una molécula individual. El hallazgo representa un avance científico en dos áreas clave. Para la química, demuestra que la topología electrónica puede diseñarse de forma deliberada en lugar de aparecer solo de manera natural. Para la computación cuántica, el experimento confirma que las simulaciones cuánticas pueden representar el comportamiento de la mecánica cuántica en sistemas moleculares reales. Los experimentos combinaron microscopía de efecto túnel, microscopía de fuerza atómica y simulaciones cuánticas. El resultado permitió observar por primera vez de forma experimental una topología electrónica de este tipo en una sola molécula. Además, los investigadores comprobaron que la molécula puede alternar de forma reversible entre distintos estados de torsión: en el sentido de las agujas del reloj, en el sentido contrario y sin torsión.