Sachverhalt:
A.
Mit Verfügung vom 15. September 2011 hielt die IV-Stelle des Kantons Zürich fest, der 1970 geborene S._ habe keinen Anspruch auf Leistungen der Invalidenversicherung. Grund der bestehenden Arbeitsunfähigkeit sei ein reines Suchtgeschehen und nicht ein versicherter Gesundheitsschaden.
B.
Das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich wies die dagegen erhobene Beschwerde ab (Entscheid vom 3. September 2012).
C.
S._ führt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten mit dem Rechtsbegehren, es sei ihm, unter Aufhebung des angefochtenen Entscheids, eine ganze Invalidenrente zuzusprechen. Eventuell sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Ausserdem ersucht er um unentgeltliche Rechtspflege (Prozessführung und Rechtsvertretung).
Die IV-Stelle und das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichten auf eine Stellungnahme.

Erwägungen:
1.
1.1. Der Beschwerdeführer leidet an Störungen durch Opioide (kontrollierte Abhängigkeit, Methadonsubstitution), sowie an einer Abhängigkeit von Benzodiazepin (ärztlich verordnet nach vorhergehendem Gebrauch) und Kokain (episodischer Substanzgebrauch); hinsichtlich früherer Abhängigkeiten von Alkohol und Cannabinoiden besteht wohl Abstinenz. Daneben wurde eine narzisstische Persönlichkeitsstörung diagnostiziert (psychiatrisches Administrativgutachten des Dr. B._ vom 26. Juli 2011). Der behandelnde Psychiater diagnostizierte überdies eine rezidivierende depressive Störung (gegenwärtig mittelgradige Episode mit somatischem Syndrom) und eine posttraumatische Belastungsstörung nach wiederholten Gewalterfahrungen (Berichte des Dr. O._, Zürich, vom 4. März 2009 und 8. Juni 2010; vgl. auch den Bericht des Allgemeinmediziners Dr. W._ vom 23. März 2009).
1.2. Strittig ist, ob die Betäubungsmittelabhängigkeit des Beschwerdeführers im Verbund mit den weiteren ärztlichen Befunden zu einer Invalidität im Sinne des Gesetzes führt.
1.3. Das kantonale Gericht stellte auf das Administrativgutachten des Dr. B._ vom 26. Juli 2011 ab. Danach sind die (primäre) Suchtentwicklung und die Manifestationen einer pathologischen Persönlichkeitsstruktur parallel verlaufende Prozesse; Interdependenzen ("pathodynamische Beziehungen") existierten zwar, jedoch nicht im Sinne eines Verhältnisses von Ursache und Wirkung (S. 19). Es handle sich überwiegend um ein "reines" Suchtgeschehen (S. 22 und 28). Wiederholt sei es zu leichteren bis mittelschweren depressiven Episoden im Rahmen einer rezidivierenden depressiven Störung gekommen; diese spielten aktuell aber keine Rolle mehr. Die spezifische Symptomatik der vom behandelnden Arzt diagnostizierten posttraumatischen Belastungsstörung sei nicht gegeben. Wiederkehrende Ängste und Unsicherheiten mit leichter Erregbarkeit seien der Sucht zuzuschreiben (aktueller Konsum und physiologisch damit einhergehende Entzugserscheinungen; S. 20, 23 und 28).
Hinsichtlich der funktionellen Ausfälle hielt der Sachverständige fest, während einer nunmehr siebenjährigen Absenz vom Erwerbsleben sei es zu einem "erheblichen Vermeidungsverhalten mit sekundärem Krankheitsgewinn und Selbstlimitierung der an sich immer noch disponiblen beruflichen Fertigkeiten" gekommen (S. 22). Mit dem behandelnden Arzt stellte der Gutachter eine ungünstige Erwerbsprognose. Dies sei aber vor allem der Suchterkrankung zuzuschreiben, nicht einem "genuinen psychiatrischen Gesundheitsschaden". Die Persönlichkeitsstörung als solche bewirke prinzipiell keine Arbeitsunfähigkeit. Da die Einschränkung somit nur zu einem sehr kleinen Anteil auf ein psychiatrisches Leiden im engeren Sinne zurückzuführen sei, stattdessen in erster Linie auf ein - behandlungsbedürftiges - komplexes Suchtgeschehen ohne körperliche Einschränkungen und mit einer nur geringfügigen psychiatrischen Komorbidität, attestierte der Administrativgutachter eine seit dem Jahr 2004 andauernde vollständige Arbeitsfähigkeit (S. 24). Die in der Begutachtung festgestellte aktuelle Minderung der Leistungsfähigkeit (betreffend das Konzentrations- und Reaktionsvermögen und weitere kognitive Funktionen sowie die psychophysische Durchhaltefähigkeit) sei durch eine akute Intoxikation verursacht. Aufgrund des "habituellen Suchtverhaltens" sei das Konzentrations- und Reaktionsvermögen überdies auch unabhängig von akuten Intoxikationen vermindert. Die narzisstische Persönlichkeitsstörung zeitige derweil nur geringe Einschränkungen, so im Umstellungs- und Anpassungsvermögen. Wenn es gelänge, das Suchtverhalten über eine geeignete Behandlung vollständig zu eliminieren oder doch wesentlich einzuschränken, würde der Einfluss der erwähnten invaliditätsfremden psychosozialen Faktoren geringer und eine berufliche Wiedereingliederung hätte gewisse Erfolgsaussichten. Der Versicherte verfüge grundsätzlich über Fähigkeiten, die es ihm trotz der negativen Einflüsse seiner Sucht über gut ein Jahrzehnt hinweg erlaubt hätten, beruflich recht erfolgreich tätig zu sein (S. 25 ff.).
1.4. Die Vorinstanz würdigte das Administrativgutachten im Kontext mit den weiteren medizinischen Unterlagen. Hinsichtlich der fachärztlichen Stellungnahmen des behandelnden Psychiaters Dr. O._, der eine seit Mitte 2004 anhaltende vollständige Arbeitsunfähigkeit attestierte, erwog das Gericht, es sei nicht nachvollziehbar, inwiefern die gestellten Diagnosen eine vollständige Arbeitsunfähigkeit bewirkten, vor allem, wieweit ein zwanghafter Konsum von Heroin und Kokain und die damit einhergehende Mittellosigkeit und Desintegration tatsächliche Ursache für die Unfähigkeit des Beschwerdeführers sei, einer Arbeit nachzugehen. Die verschiedenen Suchtmittelabhängigkeiten könnten rechtsprechungsgemäss nicht zu Invalidität führen. Dr. O._ gehe davon aus, seit der Jugend bestünden eine rezidivierende depressive Störung sowie eine posttraumatische Belastungsstörung. Da es dem Beschwerdeführer indes möglich gewesen sei, die Matura zu bestehen und bis ins Jahr 2004 uneingeschränkt einer Erwerbstätigkeit nachzugehen, und nicht ersichtlich sei, dass seither eine wesentliche Veränderung dieser Störungen eingetreten sei, könnten solche Störungen nicht der Grund für die geltend gemachte dauerhafte Arbeitsunfähigkeit seit 2004 sein. Die im Umfeld der Diagnosen erwähnte soziale Umgebung im Kindheitsalter, namentlich die atypische familiäre Situation, sei psychosozialen Umständen zuzurechnen, welche nicht invaliditätsbegründend seien. Insgesamt ergebe sich, dass der Beschwerdeführer weder in seiner bisherigen Tätigkeit in der Informationstechnologie noch bezüglich anderer Arbeiten dauerhafte gesundheitliche Einschränkungen aufweise. Ihm seien sämtliche Tätigkeiten weiterhin und dauerhaft zu 100 % zumutbar.
2.
2.1. Nach der Rechtsprechung führt Drogensucht als solche nicht zu einer Invalidität im Sinne des Gesetzes. Dagegen wird sie im Rahmen der Invalidenversicherung relevant, wenn sie eine Krankheit oder einen Unfall bewirkt hat, in deren Folge ein körperlicher oder geistiger, die Erwerbsfähigkeit beeinträchtigender Gesundheitsschaden eingetreten ist, oder wenn sie selber Folge eines körperlichen oder geistigen Gesundheitsschadens ist, dem Krankheitswert zukommt (<ref-ruling>; AHI 2002 S. 28, I 454/99).
2.2.
2.2.1. Aus letzterem Leitsatz folgt nicht, dass die Auswirkungen einer Drogensucht, die ihrerseits auf einen Gesundheitsschaden zurückgeht, per se invaliditätsbegründend sind. Die zitierte Praxis setzt vielmehr den Grundsatz um, dass funktionelle Einschränkungen nur anspruchsbegründend sein können, wenn sie sich als Folgen selbstständiger Gesundheitsschädigungen darstellen (<ref-law> und <ref-law>). Insofern verhält es sich ähnlich wie im Verhältnis zwischen psychosozialen oder soziokulturellen Umständen und fachärztlich festgestellten psychischen Störungen von Krankheitswert (<ref-ruling> E. 5a S. 299) : Wo der Gutachter im Wesentlichen nur Befunde erhebt, welche in der Drogensucht ihre hinreichende Erklärung finden, gleichsam in dieser aufgehen, ist kein invalidisierender psychischer Gesundheitsschaden gegeben. Dies trifft zu, wenn davon auszugehen ist, dass sich beispielsweise ein depressives Zustandsbild bei einer (angenommenen) positiven Veränderung der suchtbedingten psychosozialen Problematik wesentlich bessern (und die damit verbundene Beeinträchtigung des Leistungsvermögens sich entsprechend verringern) würde (Urteil I 955/05 vom 6. November 2006 E. 3.3.2).
2.2.2. Angesichts der insoweit finalen Natur der Invalidenversicherung (<ref-ruling> E. 4c S. 103; Ulrich Meyer, Bundesgesetz über die Invalidenversicherung, 2. Aufl. 2010, S. 27 ff.) ist nicht entscheidend, ob die Drogensucht Folge eines körperlichen oder geistigen Gesundheitsschadens ist oder ob die Sucht ausserhalb eines Kausalzusammenhangs mit dem versicherten Gesundheitsschaden steht. In beiden Konstellationen sind reine Suchtfolgen IV-rechtlich irrelevant, soweit sie als solche allein leistungsmindernd wirken. Hingegen sind sie gleichermassen IV-rechtlich relevant, soweit sie in einem engen Zusammenhang mit einem eigenständigen Gesundheitsschaden stehen. Dies kann der Fall sein, wenn die Drogensucht - einem Symptom gleich - Teil eines Gesundheitsschadens bildet (<ref-ruling> E. 3b); dies unter der Voraussetzung, dass nicht allein die unmittelbaren Folgen des Rauschmittelkonsums, sondern wesentlich auch der psychiatrische Befund selber zu Arbeitsunfähigkeit führt (Urteil I 74/91 vom 6. Dezember 1991 E. 4d, in: ZAK 1992 S. 169; vgl. auch Urteil I 390/01 vom 19. Juni 2002 E. 2b). Sodann können selbst reine Suchtfolgen invalidisierend sein, wenn daneben ein psychischer Gesundheitsschaden besteht, welcher die Betäubungsmittelabhängigkeit aufrecht erhält oder deren Folgen massgeblich verstärkt (erwähntes Urteil I 74/91 E. 4d in fine). Umgekehrt können die Auswirkungen der Sucht (unabhängig von ihrer Genese) wie andere psychosoziale Faktoren auch mittelbar zur Invalidität beitragen, wenn und soweit sie den Wirkungsgrad der Folgen eines Gesundheitsschadens beeinflussen (vgl. SVR 2012 IV Nr. 32 S. 127, 9C_776/2010 E. 2.3.3 mit Hinweisen).
3.
3.1. Das kantonale Gericht hat die gutachterlichen Schlussfolgerungen über den Gesundheitsschaden und die Betäubungsmittelabhängigkeit sowie deren Verhältnis untereinander zum rechtserheblichen Sachverhalt erklärt. Die für den angefochtenen Entscheid massgebenden tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz darf das Bundesgericht nur im Rahmen von Art. 97 Abs. 1 und 105 Abs. 2 BGG überprüfen. Die vorinstanzlichen Feststellungen wären im Sinne dieser Bestimmungen unverbindlich und der Sachverhalt insoweit frei überprüfbar, wenn dem Gutachten in wesentlichen Punkten der Beweiswert abgesprochen werden müsste. Die Ausführungen des Administrativsachverständigen sind teilweise insofern problematisch, als er Überlegungen wiederholt auf die Qualifikation des Suchtgeschehens als "primäres" (das heisst: nicht durch den Gesundheitsschaden bedingtes) stützt (vgl. S. 19 f., 22 f., 28). Damit beschränkt er die medizinischen Entscheidungsgrundlagen von vornherein anhand einer rechtlichen Vorgabe, deren Handhabung zum einen nicht Sache des medizinischen Sachverständigen ist. Zum andern setzt der Gutachter mit einer "sekundären" Sucht eine Eigenschaft voraus, die als solche aus rechtlicher Sicht nicht ausschlaggebend ist (oben E. 2.2.2).
3.2. Trotz dieses Mangels hat die Vorinstanz kein Bundesrecht verletzt, wenn sie auf die gutachterlichen Schlussfolgerungen abgestellt hat. Die in E. 1.3 zusammengefassten Ausführungen des Experten zeigen in ihrer Gesamtheit, dass dessen Beurteilung nicht massgeblich auf der genannten unzutreffenden Prämisse beruht. Vielmehr kann dem Gutachten hinreichend zuverlässig entnommen werden, dass der Zusammenhang der Sucht und ihrer Auswirkungen mit einem versicherten Gesundheitsschaden (<ref-law>) nicht das in E. 2.2.2 beschriebene erforderliche Ausmass erreicht.
3.2.1. Der Beschwerdeführer verweist auf die Auffassung des Dr. O._, wonach die Suchtentwicklung zweifellos im Zusammenhang mit den seit dem Jugendalter erlittenen Polytraumata und einer Depression zu sehen ist. Indes hat die Vorinstanz den Sachverhalt nicht offensichtlich unrichtig oder in anderer Weise bundesrechtswidrig festgestellt, als sie nach Würdigung des Administrativgutachtens und der Berichte des behandelnden Psychiaters ersterem gefolgt und davon ausgegangen ist, dass eine narzisstische Persönlichkeitsstörung vorliegt, aber weder eine posttraumatische Belastungsstörung noch (aktuell) eine Depression zu diagnostizieren sind, welche für sich die Arbeitsfähigkeit einschränkten. Die Befunde, anhand welcher Dr. O._ auf eine mittelgradige Episode einer rezidivierenden depressiven Störung und auf eine posttraumatische Belastungsstörung schliesst, sind nach dem Gesagten als Suchtfolgen zu verstehen. Verbleibt allein eine (an sich nicht schwere) Persönlichkeitsstörung, ist ohne Weiteres nachvollziehbar, dass die Drogensucht aus medizinischer Sicht nicht als Symptom oder als integrierender Bestandteil des psychischen Gesundheitsschadens aufgefasst wird. Damit kann die Betäubungsmittelabhängigkeit nicht auf dieser Grundlage als invalidisierend angesehen werden.
3.2.2. Sodann ist dem Gutachten zu entnehmen, dass die Persönlichkeitsstörung auch nicht geeignet ist, das Suchtverhalten aufrecht zu erhalten oder dessen Folgen massgeblich zu verstärken. Danach wirken die beiden Beeinträchtigungen zwar wechselseitig aufeinander ein; am Anfang der Suchtentwicklung stand wohl der Versuch, psychische Probleme zu verdrängen, wie sie aufgrund belastender Erlebnisse (namentlich im Kindheitsalter erlittene sexuelle Übergriffe) entstanden sind. Der effektiv bestehende selbstständige psychische Gesundheitsschaden jedoch ist nach schlüssiger fachmedizinischer Beurteilung kein massgebender Faktor für die andauernde Betäubungsmittelabhängigkeit.
3.2.3. Schliesslich kann aufgrund der Expertise ausgeschlossen werden, dass die vom Gutachter und vom behandelnden Arzt übereinstimmend geschilderten erheblichen funktionellen Einschränkungen des Beschwerdeführers Folgen des Gesundheitsschadens darstellen, welche durch die begleitende Sucht erheblich verstärkt werden. Vielmehr sind die erwerbserheblichen Ausfälle zum ganz überwiegenden Teil mit den direkten Folgen des Suchtmittelkonsums identisch (vgl. oben E. 2.2.1). Im Verhältnis zu diesen bleiben die gutachtlich festgestellten originären Auswirkungen der Persönlichkeitsstörung (Umstellungs- und Anpassungsproblematik) von relativ geringer Bedeutung; sie werden von den unmittelbaren Begleiterscheinungen der Sucht gleichsam überdeckt. Die Vorbringen in der Beschwerde vermögen diesen entscheidenden Punkt nicht zu ändern.
3.3. Nach dem Gesagten stehen die weitgehend suchtbedingten Einschränkungen des Beschwerdeführers nicht in einem rechtserheblichen Zusammenhang mit einem versicherten Gesundheitsschaden. Somit hat die Vorinstanz den Rentenanspruch zu Recht verneint.
4.
Dem Verfahrensausgang entsprechend werden die Gerichtskosten dem Beschwerdeführer auferlegt (<ref-law>). Die Voraussetzungen zur Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege (Prozessführung und Verbeiständung) sind indes erfüllt (<ref-law>). Es wird auf <ref-law> aufmerksam gemacht, wonach die begünstigte Partei der Gerichtskasse Ersatz leisten wird, wenn sie später dazu in der Lage ist.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Dem Beschwerdeführer wird die unentgeltliche Rechtspflege bewilligt.
3.
Die Gerichtskosten von Fr. 800.- werden einstweilen auf die Gerichtskasse genommen.
4.
Rechtsanwältin Kim Mauerhofer, Zürich, wird als unentgeltliche Anwältin des Beschwerdeführers bestellt, und es wird ihr für das bundesgerichtliche Verfahren aus der Gerichtskasse eine Entschädigung von Fr. 2'800.- ausgerichtet.
5.
Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 19. August 2013
Im Namen der II. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Kernen
Der Gerichtsschreiber: Traub