Una olla de agua en el fuego es solo agua, pero dentro de cada molécula hay un baile continuo. Los átomos de hidrógeno y oxígeno vibran, incluso en el cero absoluto, porque así es el mundo cuántico. Estas vibraciones cambian cuánto calor almacena el agua y cómo fluye. Antes, para tenerlas en cuenta, había que lanzar cálculos increíblemente pesados: cada átomo se convertía en un abanico de copias de sí mismo, y el ordenador se ahogaba.
Los autores del nuevo trabajo han encontrado un atajo. Toman un costoso cálculo cuántico, pero solo lo usan como maestro. El maestro muestra cómo se comporta el agua teniendo en cuenta las vibraciones, y el alumno —un modelo clásico simple— memoriza esas lecciones. Luego el alumno trabaja solo, rápido y casi sin coste, pero con un error menor que el grosor de un cabello comparado con una habitación. En el artículo probaron el método con agua y otros sistemas donde las moléculas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno. Resultado: la energía coincide con el cálculo cuántico exacto hasta 0,2 milielectronvoltios por átomo. Es como medir la altura del Everest con la precisión de un grano de arena.
El método se llama EPIGS (entropic path-integral coarse-graining). El truco principal es que sabe transferir lo aprendido a otras temperaturas y tamaños de sistema. Se entrena con un cubito de agua y se aplica a un lago entero. Esto abre la puerta al estudio de proteínas, fármacos y materiales donde los efectos cuánticos son importantes pero antes eran inaccesibles. La olla en el fuego se ha vuelto un poco más comprensible, y con ella todo lo que contiene agua.
Incluso en el cero absoluto, los átomos de la molécula de agua no se quedan completamente quietos: siguen vibrando debido a la incertidumbre cuántica, y esto afecta a las propiedades del hielo y del líquido.