La molécula de agua se parece a una diminuta mancuerna: dos átomos de hidrógeno se unen a un átomo de oxígeno formando un ángulo. Esa mancuerna no se queda quieta: se estira, se comprime y rota. Cada uno de esos movimientos tiene su propia energía, como los peldaños de una escalera. Para entender cómo el agua absorbe la luz o participa en reacciones químicas, hay que conocer la altura de esos peldaños.
Un ordenador clásico calcula esos peldaños, pero pronto choca con un muro: el número de movimientos posibles crece en avalancha. El ordenador cuántico funciona de otra manera. Puede mantener en mente muchas opciones a la vez, como un cocinero experto que vigila varias ollas al mismo tiempo. En este trabajo, el ordenador cuántico de iones en trampa asumió la parte más difícil: seleccionar los movimientos clave de la molécula. Los representó a lo largo del tiempo y observó cuáles aparecían con más frecuencia. Así obtuvo una lista corta de estados importantes.
Luego entró en acción el ordenador clásico. Con los estados seleccionados construyó una tabla de números y encontró los niveles de energía buscados. La precisión resultó buena: un error de varios centímetros inversos equivale a medir la altura de un peldaño con un fallo del grosor de un cabello. Para los peldaños bajos, el resultado casi coincidió con los cálculos exactos.
Así, por primera vez, un ordenador cuántico ayudó a calcular cómo vibra y rota la molécula de agua. No es solo un truco: el agua es la base de la vida, y su descripción precisa es necesaria en química, astrofísica e incluso en la búsqueda de nuevos fármacos. Las máquinas cuánticas apenas empiezan a abordar estos problemas, y cada peldaño resuelto las acerca al trabajo real.
La molécula de agua puede rotar de tres maneras distintas, y cada una tiene su propia energía, como una peonza que gira alrededor de diferentes ejes.
En el relato de Stanisław Lem «Viaje decimocuarto», los protagonistas se encuentran con un océano inteligente compuesto de agua: un conocimiento preciso de sus propiedades cuánticas podría ayudar a comprender una forma de vida así.