O espanhol eliminou qualquer dúvida sobre sua forma com uma exibição afiada em sua última partida do Grupo Vermelho para se juntar a Medvedev nas semifinais do ano.
O terceiro cabeça de chave, Medvedev, que já havia se classificado, também apresentou um tênis impressionante, mas Alcaraz se lançou para conseguir quebras de serviço decisivas em cada set.
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Apesar de sua derrota na partida de abertura para o alemão Alexander Zverev (26), Alcaraz lidera o Grupo Vermelho e enfrentará o vice-campeão do Grupo Verde, Novak Djokovic (36), em uma semifinal de dar água na boca.
Na outra semifinal, Medvedev enfrentará o favorito da casa Jannik Sinner (21).
O jogo do grupo será encerrado nesta sexta-feira (17), com Zverev enfrentando Andrey Rublev (26), com apenas o prêmio em dinheiro em jogo.
Medvedev parecia ser o jogador mais perigoso nas primeiras trocas de bola, mas não conseguiu converter os break points no quarto game.
Alcaraz, que está fazendo sua estreia no torneio, encontrou outra engrenagem no 3-3 ao jogar quatro pontos estupendos.
Em seguida, ele atacou novamente em 4 a 4 no segundo set, quando alguns erros de Medvedev o ajudaram a garantir a quebra de saque. Em seguida, ele completou a vitória de forma enfática.
"Tive que me manter forte mentalmente, estava com um pouco de dificuldade no saque e o jogo de devolução dele é incrível", disse Alcaraz na quadra. "Fiquei calmo e forte".
Alcaraz e o número um do mundo Djokovic se encontrarão pela primeira vez desde que o espanhol perdeu para o sérvio na final de Cincinnati.