FLiBe

La fusione nucleare promette energia pulita e quasi illimitata, ma prima di arrivarci restano parecchi nodi da sciogliere. Uno dei più spinosi riguarda il combustibile, e in particolare il trizio, un isotopo dell'idrogeno che in natura si trova in quantità davvero minime. Il guaio è che senza trizio la reazione non si sostiene, e praticamente tutti i progetti di centrali a fusione ne hanno bisogno per funzionare. Da qui nasce una domanda tutt'altro che banale. Se il trizio scarseggia, come faranno i futuri reattori a procurarselo? La strada individuata dagli scienziati è tanto elegante quanto complicata: i reattori dovranno essere capaci di produrlo da soli, mentre lavorano. Un ciclo che si autoalimenta, in teoria. In pratica servono materiali giusti e, soprattutto, la capacità di prevederne il comportamento con una precisione che finora è stata fuori portata. Il calcolo quantistico entra in gioco sul FLiBe Ed è proprio qui che il calcolo quantistico fa la sua comparsa. Un gruppo di ricercatori dell'Oak Ridge National Laboratory, della Cleveland Clinic e di IBM ha messo insieme un computer quantistico e un supercomputer tradizionale per simulare qualcosa di piuttosto ostico: il comportamento del FLiBe. Si tratta di una miscela di litio, berillio e fluoro allo stato liquido, considerata al momento il materiale più promettente per generare e recuperare il trizio dentro i reattori a fusione. Perché scomodare un computer quantistico per una cosa del genere? La risposta sta negli elettroni. Sono loro a tenere insieme gli atomi, a creare i legami che rendono il FLiBe quello che è. E il loro comportamento diventa in fretta un rompicapo enorme, così intricato che i metodi di calcolo classici faticano a starci dietro. Serve una potenza di calcolo fuori scala, il tipo di sfida su cui la tecnologia quantistica può davvero fare la differenza rispetto agli approcci tradizionali. L'accostamento tra le due tecnologie non è casuale. Il supercomputer classico gestisce la parte più pesante e ordinaria dei conti, mentre la macchina quantistica si concentra sui passaggi dove la fisica degli elettroni diventa ingestibile in altro modo. Un lavoro di squadra tra strumenti diversi, insomma, che permette di affrontare un problema altrimenti bloccato dai limiti della potenza di calcolo attuale.

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Trizio, la sfida del calcolo quantistico per la fusione nucleare