Wednesday, December 03, 2008

Los Álamos, New Mexico



l.o.s..á.l.a.m
.o.s.,..n.e.w...m.e.x.i.c.o
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un verano en la meseta



Índice:
  1. Introducción
  2. Los Alamos National Lab, Ayer y Hoy
  3. Los Alamos National Lab, y El Que Les Escribe– El Resumen
  4. El Depa en Los Álamos
  5. El Experimento
  6. Seguridad
  7. La Pega
  8. El Sauna y La Caja
  9. Un Pueblito Llamado Los Álamos
  10. Los Paseos
  11. Epílogo


Introducción

Desde muy lejos, el pequeño grupo de jinetes era visible sólo por el polvo que levantaban sus caballos. Hacía calor, y las nubes veraniegas de media tarde todavía estaban lejos, formándose pacientemente sobre los picos y laderas verdes del antiguo volcán extinto. Las nubes traerían lluvia y frescura al grupo; hacía ya unas horas que habían abandonado la sombra de los árboles que flanquean el Río Grande. Ya no se escuchaba el ensordecedor zumbido de las cigarras, sino simplemente el resoplido y ocasional relincho de los caballos, haciendo eco entre las imponentes paredes de roca del Cañón de los Frijoles, y la conversación a veces ocasional, a veces constante, entre un flaco y pálido chico de dieciocho años y una apuesta mujer unos diez años mayor que él.

Venían de las montañas Sangre de Cristo, al otro lado del Río Grande, del Rancho Los Piños. El joven había sido llevado ahí por su antiguo profesor de inglés, a pedido de su padre, para poder recuperarse de un episodio particularmente severo de disentería. Pasarían el verano entero de 1922 ahí. Las excursiones a las cumbres de las Sangre de Cristo, la lluvia, el sol, el ejercicio físico y la buena comida infundieron de salud, independencia y vigor al joven, otrora paliducho y mamarracho.

Hoy cabalgaban rumbo a las Jémez, al Valles Caldera, una cuenca volcánica antigua, paraíso de pastos salvajes y flores silvestres, orillada por cerros forrados de pinus ponderosa. En el camino pasarían bajo por las edificaciones construidas en las paredes de roca por la antigua gente Pueblo, extensas y complejas estructuras declaradas monumento nacional unos años atrás.

Del cañón presente emergerían a la meseta Pajarito, y luego cruzarían al cañón paralelo, hacia el norte, llamado Los Álamos, por los populus deltoides wislizenii (Río Grande Cottonwood) de la zona. Sobre la meseta aledaña se distinguía una casona de dos pisos, construida de madera. Era el Big House del Los Álamos Ranch School, un colegio pequeño cuya estructura e ideales eran muy cercanas a las de los Boy Scout. Aquí los chicos se formaban no sólo en educación formal, sino que aprendían a montar, cazar, pescar y servir a la comunidad. Aquí, en medio de la nada del South West.

De hecho, veinte años más tarde, el mismo chico, ya adulto, se acercaría al Ranch School por el mismo camino, esta vez en un jeep del US Army. Lo acompañaban tres hombres. Al acercarse, verían cómo los alumnos y sus profesores jugaban en la cancha de deportes, vestidos con shorts y bajo los copos de nieve que caían de un cielo gris de Noviembre.

"This is the place" dijo uno de los dos uniformados. Era ideal: 42 edificios ya construidos, suministro de agua, un perímetro de acceso controlable fácilmente y una ubicación remota.

El hombre que los había llevado ahí seguramente se sonrió. Alguna vez le dijo a un amigo en una carta: "Mis dos grandes amores son el desierto y la física— lástima que no se puedan combinar". Pero aquel día, el desierto y la física se combinaron finalmente, un matrimonio afiebrado que cambiaría para siempre el rumbo de la humanidad.

Y quién era este sujeto? He aquí la fotografía tomada para la tarjeta de identificación que estaría obligado a portar en este mismo lugar geográfico, ahora transformado en lo que se llamaría simplemente Site Y.





Los Alamos National Lab, Ayer y Hoy

"Estoy convencido que los químicos nucleares podrán sintetizar elementos, de la misma manera en que los químicos normales sintetizan compuestos, y doy por sentado que en tales reacciones, una cierta cantidad de esta energía sub-atómica será liberada.

Hay quienes dicen que tales investigaciones deberían ser detenidas por ley, alegando que los poderes de destrucción del hombre son ya bastante grandes. De la misma manera, sin duda, los más viejos y simianos de nuestros ancestros prehistóricos objetaron la innovación de la comida cocinada, señalando los graves peligros inherentes en el uso del agente clave recién descubierto, el fuego. Personalmente, no me cabe duda que tal energía sub-atómica existe a nuestro alrededor, y que un día el hombre lo liberará y controlará su poder casi infinito. No podemos impedir que lo haga, y sólo nos resta esperar que no lo use exclusivamente para aniquilar a su vecino."
Fragmento de una charla dada en 1936 por Francis William Aston, premio Nóbel Británico, premiado en 1922 por el descubrimiento, mediante el espectrómetro de masas, de la existencia de isótopos.




Y, como sabemos, así fue. Desde el primer reactor nuclear que alcanzó una reacción autosustentada, o criticalidad, en una cancha bajo techo de rackets en la Universidad de Chicago, construido con innumerables ladrillos de grafito, huevos de uranio y un armazón de tablones de madera; hasta la detonación exitosa del Trinity Device el 16 de Julio de 1945, cerca de Alamogordo, New Mexico, donde la noche se hizo de día y el desierto se convirtió en vidrio verde, el hombre se abrió paso por esta nueva senda, y logró controlar aquella energía sub-atómica.

El Los Alamos National Laboratory fue donde se desarrolló la investigación principal que conduciría eventualmente a la producción de tres bombas atómicas: una de ensayo, Trinity, y dos para Japón, Little Boy y Fat Man. J. Robert Oppenheimer estuvo a cargo del proyecto, de principio a fin. Se trabajaba a ritmo de carrera, primero en contra de la amenaza percibida de un proyecto Nazi análogo (que nunca pasó de las etapas más preliminares) y luego para obtener la bomba antes que la Unión Soviética.

La vida en Los Álamos era dura, tanto para los científicos, ingenieros y técnicos, como para sus familias, quienes debían permanecer recluidos tras la reja de perímetro de la base salvo salidas muy infrecuentes y controladas. El trabajo absorbía a todos, y aún en la base nadie conversaba abiertamente de su trabajo, ni siquiera con sus familias.

Después del término de la Segunda Guerra Mundial, el Laboratorio continuó el desarrollo de la bomba, buscando mayor yield, o energía liberada en la explosión, y menor complejidad de ensamblado. Además, la visión de Edward Teller de una bomba de hidrógeno eventualmente se convirtió en realidad.

Hoy en día, el laboratorio se ha diversificado enormemente. Sus áreas de investigación abarcan no sólo la tradicional creación y mantención de los componentes clave de las presentes armas nucleares estadounidenses, sino también investigaciones de ciencia básica, salud, geología y muchas otras.


Una vista hacia las Sangre de Cristo desde el camino que sube a Los Álamos.


Una tormenta al atardecer sobre la meseta.


El mirador de White Rock


Los Alamos National Lab, y El Que Les Escribe– El Resumen

Y cómo fui a parar yo en LANL? La historia puede ser larga o corta, según sea el gusto del lector. Les ofrezco ambas. La larga, si leen el siguiente bloque. La corta, si se lo saltan.

La cita es de una carta que tuve que escribir para pedir que la universidad me financie un viaje a una conferencia el próximo año, explicando qué cresta hago yo en la vida y por qué la conferencia me sería útil. Como había que escribir algo que cualquier persona de buena educación general pudiera entender, creo que no presentará mayores dificultades para el lector promedio de El Cantar de la Lluvia. Y si las presentase, para eso está Wikipedia, señores! :-P

El área general que me interesa se llama Quantum Information Science (QIS), o Ciencia de la Información Cuántica. Este campo activo es una fusión de varias disciplinas distintas de la física, química, matemática e ingeniería, y promete avanzar enormemente la computación, las comunicaciones seguras y las tecnologías de medición y detección más allá de lo que es físicamente lograble mediante medios contemporáneos, es decir, aquellos que no se basan en la física cuántica.

Aunque se ha logrado un notable progreso en las últimas décadas por investigadores de universidades, instituciones y gobiernos en todo el mundo, la realización experimental de muchas de estas ideas todavía está lejos de los avances teóricos.

Para dar un sólo ejemplo común de este problema, consideremos el algoritmo de Shor, un algoritmo que, procesando información cuántica, permite factorizar números enteros con una rapidez exponencialmente mejor que el mejor algoritmo de factorización no-cuántico. Para echar a andar este algoritmo, se requiere de un sistema físico que permita el procesamiento simultáneo de --a lo menos-- la misma cantidad de bits de información cuántica como dígitos tenga el número a factorizar. A la fecha, sin embargo, la capacidad de procesamiento de información cuántica de los sistemas más avanzados no supera los diez bits. Ergo, los beneficios prácticos de este algoritmo cuántico, como todos los demás, siguen fuera de alcance.

Si el algoritmo de Shor pudiera ejecutarse en un sistema cuántico con un número adecuado de bits cuánticos, significaría la obsolescencia de los presentes esquemas de encriptación de datos, dado que la fortaleza de los esquemas más populares se basa en la dificultad supuesta de factorizar números enteros grandes.

Es, entonces, vital lograr la comprensión y el control experimental de sistemas físicos que se comportan de manera claramente cuántica para poder desarrollar estos avances anticipados.

Mi interés principal de investigación concierne precisamente esta tarea.

Aunque todavía no realizo investigación en la Universidad de New Mexico, mi tesis de Magíster, obtenido en la Pontificia Universidad Católica de Chile en el 2007 concierne una instancia específica del uso de un sistema físico controlable (en este caso, un ion atrapado electromagnéticamente en el espacio) para la manipulación y procesamiento de información cuántica.

En este trabajo, exploré una posible realización de un sistema cuántico que procesa una unidad de datos de acuerdo a las instrucciones contenidas en un programa (de manera análoga al funcionamiento de un computador moderno), donde datos y programa están ambos codificados en el estado cuántico de un sistema físico.

A continuación de este trabajo teórico, mi interés se enfocó en el lado experimental de los sistemas de procesamiento de información cuántica. Este año trabajé como estudiante de verano en el laboratorio de John Chiaverini, en el Los Alamos National Laboratory. El experimento que ahí se conduce tiene como objetivo la simulación de un sistema cuántico en particular (un material ferromagnético) usando, en su lugar, un sistema cuántico más simple, totalmente controlable y bien comprendido. Esta simulación sería imposible en un computador clásico, dado que cada átomo extra que se desee simular duplica el poder de procesamiento requerido. Un sistema cuántico, por el contrario, permite una simulación directa y precisa.

A través de esta colaboración, obtuve experiencia directa con los retos que enfrentan aquellos investigadores que intentan crear sistemas físicos para ser usados en el procesamiento de información cuántica.

Mi presente objetivo académico es superar dichos obstáculos experimentales.

Se entendió? Mis disculpas por la mediana calidad de los artículos de Wikipedia a los que linkeo.

Bueno, a eso fui, y eso hice, en términos generales, vagos y que seguramente acostumbra leer el pobre infeliz que autoriza las becas de viaje. Pero en definitiva, qué hice? Paciencia. Primero les cuento dónde viví.


El Cañón del Río Grande.


El camino de subida hacia Los Álamos.


Una vista hacia las Jémez al atardecer.


El Depa en Los Álamos

Por tres meses trabajando en una ciudad que queda a 98 millas, 160 km, de mi presente morada, no iba a dejar atrás un arriendo razonable, un barrio decente, roommates buena onda y dueños amorosos. Así que me dediqué a buscar casa en Los Álamos, para arrendar en paralelo.

Por feliz coincidencia, un español del grupo de información cuántica de UNM, Sergio, también se iba a Los Álamos ese verano. Nos pusimos en campaña, y al corto tiempo dimos con un departamento excelente.

Lo arrendaba un instructor de tiro de las fuerzas de seguridad del Lab, un personaje cincuentón, musculoso, de bigote y ojos intensos. Me contó que también era instructor de paracaidismo, artes marciales, boxeo y que había servido en tres campaigns alrededor del mundo con las fuerzas armadas gringas. Los ornamentos colgados en las paredes del living, traídos desde apartados rincones del planeta, daban testimonio de sus viajes. Mientras me conversaba, aquel día de Mayo en el que fui a ver el departamento, noté que del techo del balcón colgaba una bandera negra. En ella, un círculo blanco servía de fondo para una silueta de una torre de guardia, vista a la distancia por detrás de la silueta de un hombre cabizbajo, casi resignado. También se veía la silueta de un alambrado de púas. Bajo el círculo, la frase: "No has sido olvidado". Era la bandera de los prisioneros de guerra americanos. No hice preguntas al respecto.

Sergio y yo nos mudamos en Junio, cuando yo volví de mi viaje a Chile. También llegó Robert, un estudiante de postgrado en química teórica, quien también venía a trabajar durante el verano al Lab.



Día de lluvia, hagamos un asado.


El Experimento

John, mi mentor, era un tipo muy simpático de unos trentaytantos, quien había hecho sus primeras investigaciones en el área de los iones atrapados en NIST, el National Institute of Standards and Technology, ubicado en Boulder, Colorado. Fue ahí donde nació la primera implementación de un sistema que pudiera procesar información cuántica, a finales de los 90.

Hoy en día tenía a su cargo un experimento distinto, que iba más por otra vía. Verán, hoy en día la mayoría de los intentos de construir un sistema que procese información cuántica buscan el grial sagrado del computador cuántico propiamente tal, que promete las maravillas mencionadas anteriormente. Esto es fácil de explicar en términos de los beneficios económicos y estratégicos que implica, y por ende es el uso que suele acaparar la atención de reporteros y aquellos que deciden cómo repartir el dinero para la investigación. Pero una de las primeras personas al que se le ocurrió la idea de un computador cuántico tenía en mente un uso alternativo. Richard Feynman, premio Nóbel y gringo lover por excelencia, razonó que la naturaleza de la mecánica cuántica es tal que el poder computacional requerido para simular fielmente un sistema cuántico crece de manera rápida, horrendamente rápida, con el aumento de complejidad del sistema a simular.

Se preguntó, entonces, si acaso no sería posible usar un sistema cuántico bien entendido y controlable para simular a otro, complejo e inaccesible. Al fin y al cabo, si ambos sistemas son descritos por un mismo hamiltoniano (un objeto matemático que gobierna y determina la evolución de un sistema cuántico) entonces la dinámica de ambos sistemas será idéntica.

Así que a eso iba John, buscando un resultado de ciencia pura, sin aplicaciones directas y lo más lejano posible de muchas de las otras actividades del Lab. De hecho, fue Feynman quien dijo que la física es como el sexo: de seguro tiene utilidad práctica, pero no es por eso por que lo hacemos.

En términos concretos, en el laboratorio particular donde se estaba preparando el experimento había una mesa de óptica grande, rodeada por cortinas negras, sustentada por un sistema pneumático para reducir vibraciones, al cual estaban apernados centenares y centenares de elementos ópticos: lentes, iris, obturadores, aisladores ópticos, moduladores acústico-ópticos, espejos, acoples de fibra óptica, y muchos más. Y también los láseres, variedad de láseres en tamaño, diseño, potencia y longitud de onda producida. Y al costado, grandes estantes de generadores de radiofrecuencia, sinnúmero de osciloscopios, un par de computadores, contadores de fotones, fuentes de poder, y quién sabe qué otra cosa más.

Y bajo la mesa, una maraña de fuentes de poder de los láseres, osciloscopios, controladores del control piezoeléctrico de estabilización de las variadas cavidades láser, controladores de los obturadores mecánicos, y una maraña de cables coaxiales.

De verdad, si hubiera podido, habría tomado fotos para ustedes, gentiles lectores. Pero se imaginarán que no era posible, por tema de restricciones de seguridad. Deberán contentarse con la descripción.

Ah, la seguridad. Aquella palabra.


Atardecer en las Jémez.



Black Mesa, que seguramente les resultará familiar a los que han jugado un cierto juego...


Seguridad

En inglés, esta palabra se bifurca: safety y security. Primero el safety.

El estereotipo del gringo es un tipo obsesionado con la seguridad, que no toma riesgos innecesarios y que peca de poco macho por esto mismo, en los ojos del latino. Aunque éste estereotipo es igual de estúpido que todos los demás estereotipos culturales, en ningún lugar que he visto tanta cercanía entre la vida diaria y el estereotipo mencionado.

En el Lab, el primer paso del nuevo empleado es pasar por semanas de cursos y talleres con el propósito de educarlos con respecto a la organización del Lab y cómo pueden trabajar ahí sin tener un accidente. Y cuando se trabaja con plutonio, uranio, químicos tóxicos, explosivos, radar suficientemente potente como para cocinar un caballo, láseres que te dejan ciego de por vida en un instante, o derechamente te dejan una quemadura de tercer grado en la piel, un cursillo de seguridad (o veinte) no le hacen mal a nadie.

Antes, claro está, la cosa no era así. Un chiste recurrente entre los empleados del Lab es que si el proyecto Manhattan tuviera que repetirse en el Los Alamos National Lab de hoy en día, no lograrían armar una bomba atómica ni en 30 años. Y la verdad, poco tiene de chiste.

Pero las cosas fueron cambiando, y accidente serio tras accidente serio fueron haciendo mella en la imagen del Lab en Washington, y consecuentemente, en aquellos quienes controlan su financiamiento.

El clímax de estos incidentes lamentables ocurrió en el 2004, cuando una estudiante de pregrado, trabajando en uno de los cientos de laboratorios del Lab, sufrió pérdida permanente de visión en un ojo por mirar directamente hacia un láser que supuestamente estaba en un estado inofensivo. Si hubiera tenido sus gafas protectoras, si no hubiera hecho lo que nunca debe hacerse, que es mirar directamente a un láser, si su supervisor, un investigador cabrón con años de experiencia y gran trayectoria, no le hubiera invitado a mirar directamente al láser, si él no hubiera intentado hacer que el episodio pasara desapercibido, todo habría sido distinto.

Pero no fue así. El Lab entró en un estado de parálisis por orden del Director, y durante meses, nadie pudo mover un dedo, so pena de castigos graves. Los investigadores venían al trabajo, se sentaban en su escritorio, y no hacían más que leer publicaciones, atender asuntos burocráticos o quizás jugar un par de partidas de solitario. Prender un láser, hacer una reacción química, lo que fuera: prohibido.

De esta parálisis, uniformemente odiada por los científicos e ingenieros del Lab, surgieron nuevos procedimientos, programas de entrenamiento, protocolos de seguridad. Todo debía hacerse al pie de la letra. Se acabó el hueveo.

Fue así como me vi obligado a gastar casi un mes de mi corto tiempo en el Lab asistiendo a cursos varios, que oscilaban entre lo interesante y útil, y lo derechamente weón.

Casi todos los cursos se dictan en el White Rock Training Center, en White Rock, a unos 15 minutos de Los Álamos, al borde del cañón del Río Grande.


El mirador de White Rock.


El Cañón del Río Grande desde el mirador de White Rock. (click)


Otra vista desde el mismo lugar.

Ahí aprendí cómo adaptar un regulador a un cilindro de gas, qué presión de gas comprimido en fuga puede perforar la piel, cómo identificar y rotular envases de sustancias tóxicas, leer un MSDS, cómo diseñar equipo eléctrico de manera segura, cómo protegerse de los cuatro peligros de los sistemas eléctricos (shock al sistema nervioso, daño mecánico por reflejo muscular, quemaduras externas e internas, daño por esquirlas en una explosión), cuáles son las distintas categorías de láser, según su peligrosidad, y un sin fin de otras cosas.

Pero también tuve que mamarme cursos weones, por ejemplo, sobre cómo lidiar con lo que se llama un convoy especial, que quiere decir un convoy donde se está transportando material radioactivo. Qué hacer (manejar de manera relajada y normal, y no adelantar al convoy) y qué no se debe hacer (entrar en pánico y convertirte en el blanco de las escoltas armadas del convoy).

O, por ejemplo, se me fue un día entero en aprender sobre toda la burocracia que se requiere para realizar algún proceso en el laboratorio que requiera básicamente cualquier químico que no sea agua, o aire. Todo el resto, casi, es considerado desecho tóxico, y debe ser manejado adecuadamente.

Un ejemplo de esta obsesión (entendible, pero altamente fastidiosa) es el caso de los aerosoles de aire comprimido, comúnmente usados en oficinas alrededor del mundo para limpiar teclados y el interior de computadores. Cuando éstos se agotan, una oficina normal los tira al tacho de basura, y ya. No es lo que sucede en el Lab. No: por ser un cilindro de gas comprimido, se considera un hazardous material. Como tal, debe ser retirado de la oficina del usuario por un equipo de dos personas, con carrito transportador y todo. El deshacerse de un aerosol usado de esta manera le cuesta a la oficina que lo desecha alrededor de $300. No me extrañó cuando me encontré por casualidad con una veintena de estos aerosoles fondeados en un gabinete en el laboratorio de John.

Yo mismo me encontré de cabeza con este reglamento estricto hacia las últimas semanas de mi tiempo en Los Álamos. Por ese entonces, había diseñado un circuito simple, y necesitaba hacer la placa, con el trazado de cobre, para luego soldar los componentes. Cualquiera que jugó con kits de circuitos cuando chico sabe que es cosa de tomar la placa virgen, dibujar el trazado deseado con un plumón Sharpie, sumergir la placa en cloruro férrico una media hora, lavarla, y quitar el Sharpie con alcohol. Listo, ahí está tu placa, sólo falta taladrar los hoyos para las patas de los componentes, y soldar. Nada más simple, no?

Pero en el Lab, nada es simple. Llamé a la secretaria del grupo P-21, que abarca la investigación sobre sistemas cuánticos, y cosas de biotecnología. Le pregunté quién era el Waste Management Coordinator para el grupo. Llamé al tipo. Le expliqué mi situación, y él me contó lo que tendría que hacer para poder trabajar con cloruro férrico. Primero, tendría que tomar un curso en White Rock. Después, tendría que agregar el procedimiento de circuit etching a mi IWD, el Integrated Work Document, un pedazo de papel que cuelga de un bolsillo en la puerta del laboratorio de John que detalla qué procedimientos se realizan ahí, qué entrenamiento se requiere para realizarlos, qué investigadores tienen dicho entrenamiento, y si el proceso ha sido autorizado. Finalmente, una vez que hubiera usado el cloruro férrico, tendría que llamar a los de Waste Management para que se deshagan del líquido y le cobren una barbaridad a John por sus servicios.

"O, de manera alternativa", me dijo, "puedes ir a Radio Shack, comprar un kit para hacer circuitos por $15, y hacerlo en tu casa". Y eso fue lo que hice.

A nadie le gusta este nivel de burocracia. Pero casi todos admiten, a regañadientes, que es necesario para evitar accidentes humanos y ecológicos. Así es la vida en el Los Alamos National Lab.

Y uno se acostumbra. En nuestro laboratorio, los únicos hazards eran los láseres, tanto en longitudes de onda visibles como invisibles (ultravioleta e infrarrojo), con potencia suficiente para dejarte ciego y con quemaduras. Así que el reglamento de seguridad del Lab requería múltiples precauciones, desde lo más simple (usar los laser goggles en todo momento) hasta lo más complejo (un sistema de clave numérica en la puerta del laboratorio, el cual bloqueaba todos los láseres con obturadores metálicos si alguien abría la puerta sin haber ingresado la clave correcta). Pasé tanto tiempo con la antiparra verde puesta que a veces iba al baño sin darme cuenta de su presencia.


Tormenta al atardecer.


Carretera NM-4, al sur de Los Álamos, y otra manera de llegar a White Rock.


El Río Grande.

Y ahora el otro significado de la palabra seguridad: security.

Los Alamos National Lab consiste, en realidad, de dos laboratorios superpuestos. Uno detrás del perímetro de seguridad, y uno por fuera. Pero dicho perímetro no es algo tan simple como un área poligonal encerrada por una reja alta, sino más bien una incrustación amorfa, que abarca a veces edificios enteros, a veces sólo una parte o un cierto piso de cierto edificio. A 50 metros de mi laboratorio, por un pasillo inicialmente alfombrado y elegante, y posteriormente oscuro y austero, podía ver el molinete giratorio, de piso a techo, que restringía el acceso al área behind the fence, como se le llama. Para poder cruzar el perímetro, era necesario tener clasificación de seguridad, algo que nadie busca voluntariamente (por el enorme hueveo que implica obtenerlo y conservarlo), pero que deben obtener para trabajar en ciertas áreas de investigación clasificadas.

En cuanto a mi acceso al resto del Lab, por ser un foreign national, mi tarjeta de identificación, necesariamente colgado al cuello en todo momento, tenía un brillante fondo rojo, visible a una buena distancia. Sólo puedo asumir que era para facilitar la puntería de las fuerzas de seguridad por si me bajaba la chiripiolca. Dicha tarjeta controlaba mi acceso a los distintos edificios del lab. Si el edificio no estaba en una lista de edificios autorizados, yo no podía entrar. Por suerte, John se dio el trabajo de hacer una lista exhaustiva de todos los lugares a donde tendría que ir.

Con respecto a las fuerzas de seguridad, eran discretas, pero ahí estaban, con camuflaje urbano, semi automática al muslo, chaleco táctico, radio. Los cursos preliminares te dejaban bien en claro que esta gente había que obedecerla sí o sí, sin chistar, en caso de una emergencia. En un lugar donde dicha emergencia podría incluso tratarse de una fuga radiológica catastrófica, no me cabe duda que no te repetirían una orden dos veces.

Creo que lo que más me impactó en términos de la presencia discreta de las fuerzas de seguridad fue la presencia no discreta de una tanqueta blindada, con torre para ametralladora. Pero al cabo de unos meses, no merecía más atención que el camión de UPS.


El Río Grande.


Una enorme antena vista desde NM-4.


Globos en fuga.


La Pega


De todos los cursos de seguridad que tomé, el que me permitiría entrar al laboratorio de John sin acompañamiento, el Laser Safety Course, sólo lo pude tomar varias semanas después de haber llegado al Lab. Para no quedarme de brazos cruzados, John me propuso una tarea que no requeriría acceso al laboratorio, y que podría hacer en mi oficina.

Para entender de qué se trataba la pega, hay que entender cómo se realizaba el experimento.

En términos generales, el o los iones atrapados en un punto particular del espacio en una pequeña cámara de vacío debían ser iluminados con pulsos de luz láser de distintas longitudes de onda, durante intervalos cortos y controlados precisamente. En algún momento de esta secuencia de pulsos variados, se debía poner en marcha el detector de fotones, para que realizara una medición del brillo emanado por el ion. Después de este proceso, los datos debían ser extraídos del contador de fotones e incorporados de alguna manera a los gráficos e indicadores del programa controlador, el cual corría en un PC con Windows.

Cada secuencia de pulsos duraba sólo unos cuantos milisegundos, y debía ser repetido automáticamente (sin variar ningún parámetro) unas cincuenta veces. De esta manera se obtenía un valor representativo para el brillo del ion, se decidía según algún criterio automático si éste era "brillante" u "oscuro", este dato se incorporaba al programa, y el ciclo de mediciones era repetido, variando algún parámetro relevante.

Un láser no es como una ampolleta, que se puede encender y apagar a gusto simplemente moviendo un interuptor. Para lograr pulsos cortos y de duración precisa es necesario usar un obturador mecánico, controlado remotamente por el computador.

En resumidas cuentas, entonces, el programa que maneja el experimento debe mandar señales de "abre" o "cierra" a los siete u ocho obturadores mecánicos en la mesa óptica, algo así como una pianola. Se lo imaginan?

Bueno, el tema es que este programa, escrito en un lenguaje de programación visual llamado LabView, era una maraña de instrucciones fijas, complejas, enredadas. Lo había escrito una investigadora que (felizmente, por motivos que no corresponde chismear aquí) había volado hacia terrenos más fértiles del Department of Energy, dejando atrás una creación imposible de modificar sin hacer grandes cambios. Volviendo a la metáfora de la pianola, había construído un piano automático pero que sólo podía tocar una canción, y para modificar la canción, era necesario desarmar la mitad del piano.

Lo que John pedía era volver a escribir el programa, pero de tal manera que fuera tan fácil de usar como una pianola. Si se requería una secuencia de pulsos distinta, que fuera cosa de seleccionar otra secuencia de un menú y apretar el gran botón de "Play". Me pareció excelente idea, y me lancé a hacerlo cuanto antes.

El único problema: en mi vida había visto un programa de LabView. Así que tuve que aprender.


Otra visita al mirador de White Rock.


Ruta NM-4.


El Cañón del Río Grande.


Un paseo verpertino en las Jémez.


El Sauna y La Caja

Me tomó varias semanas asir el problema y comenzar a programar una solución viable. Inicialmente había detestado el paradigma gráfico de LabView, pero ahora me gustaba, y pasaba las horas en mi oficina, escuchando música por internet, dado que no se permite llevar ningún dispositivo de almacenamiento electrónico al Lab (esto incluye iPods, reproductores mp3 chicos, lo que sea). Horas y horas se iban escuchando Inti Illimani, zambas argentinas, Soledad Bravo en sus días con compromiso, Savia Andina, lo que fuera. Ahí descubrí la bachata, y cuando me aburría de la música de Pandora.com, escuchaba la radio on line de la Corazón (pero sólo la música; el Rumpy me da paja).

De mi oficina al lab había un par de pasillos y una escalera, un tema de dos minutos. Una mañana, luego de haber prendido mi computador y mis pantallas, caminé hacia el laboratorio, a ver si estaba John. Cosa rara, la puerta doble estaba abierta, aquella con el teclado numérico, las tres luces con esquema de semáforo para indicar el estado actual de los láseres, el bolsillo rebosante de papeles y burocracia, fotos impresas en papel de integrantes previos del grupo de investigación, todos sonrientes y al sol, bajo un árbol, y avisos varios de PELIGRO y ATENCION, aquella puerta estaba abierta. Puse un pie sobre el umbral, y un muro de aire caliente me golpeó la cara. Esto no era bueno.

Verán, el laboratorio se mantenía a unos 15ºC de manera constante, para que las montañas de aparatos electrónicos pudieran deshacerse de su calor eficientemente. Pero esto era más como 30ºC.

"Murió el aire acondicionado. And welcome to the jungle!" me dijo John.

El sensible fallecimiento del compresor del aire acondicionado no podría haber ocurrido en peor momento. Unos días atrás, había dejado en pausa el desarrollo del programa controlador, para enfocarme en un pequeño aparato electrónico que se encargaba de mandar los pulsos hacia los obturadores mecánicos de los láseres.

Pero espera, seguramente dirán algunos, acaso eso no lo hace el computador?

No; omití esa parte. Un computador moderno, particularmente un computador que corre Windows, no está diseñado para generar eventos en uno de sus puertos de salida (serial, USB, GPIB) en el preciso instante en el que un programa lo dicta. De por medio, hay demoras que no es posible controlar precisamente. Intentar controlar el experimento a partir del programa en si sería un total y absoluto desastre.

Es por eso que se usa una cajita intermedia, que almacena la secuencia de comandos que se usarán, y se encarga de gatillar los obturadores mecánicos de manera rápida y precisa. El computador sólo controla cuándo comienza y cuándo se detiene la secuencia general.

John había decidido reemplazar la cajita que había usado hasta entonces, por ser demasiado lenta, vieja e inflexible, y la quería cambiar por una tarjeta prototipo, fabricada por una pequeña empresa de avanzada en Florida. A diferencia de la cajita presente, la tarjeta se conectaba via USB, se podía programar de manera fácil, y era ridículamente rápida.

Y ahora que había que aprender a usar la nueva tarjeta controladora, algo que sólo podía hacer en el laboratorio, me vería obligado a pasar mis días en el sauna. Rico.

Pasaron las semanas, y al pobre John le hicieron el mejor ping-pong de responsabilidades con respecto a lo del compresor. Que ya viene, que no es responsabilidad mia, que hable con tal o cual, que estamos muy ocupados porque han fallado muchos compresores, etc. En total, el laboratorio estuvo en estado de sauna y completamente paralizado durante casi un mes. Al fin y al cabo, Los Álamos es un laboratorio gubernamental, no?

A las dos semanas, pudimos conseguir un equipo portátil de aire acondicionado, y gastamos horas fabricando un acople de cartón y duct tape para que el ducto de aire caliente alcanzara la ventana elevada del laboratorio. Cada tarde entraba al lab, veía la última modificación que había hecho John, y luego yo le agregaba un par de trozos de espuma, volvía a sellar alguna esquina con duct tape, o le agregaba otro soporte de cartón. Parecía un collage tridimensional gigante de materiales de empaque. Y la temperatura no bajaba.

Cuando finalmente se reparó el compresor, y todos los elementos del laboratorio habían vuelto a los 15ºC, prendimos los láseres, y para nuestro horror, confirmamos que todos los haces estaban desalineados a causa de la expansión térmica de la mesa y los elementos ópticos durante su mes de jungla.

Y cuál es el problema, seguramente preguntarán. Los alinean, y listo, no?

Pues no, no es tan simple. Cada minúscula desviación angular de cada uno de los centenares de lentes, espejos y demases se suma a todas las desviaciones anteriores. Para arreglar el alineamiento de un haz completo, que podría tener unos veinte metros o más de longitud lineal, era necesario comenzar a partir de la primera lente después del láser, y arreglar los elementos uno por uno, una tarea compleja y tediosa.

Mientras Warren, un estudiante de doctorado de California que estaba trabajando con John, se encargaba de alinear todo, yo me dediqué a programar la tarjeta controladora y a construir la caja que la albergaría, junto con las dos docenas de conectores coaxiales en el panel frontal, la fuente de poder, el circuito casero antes mencionado y otros elementos.

Luego de varias semanas de ensayos y problemas varios (tuve que fabricar mi circuito casero tres veces, por problemas de crosstalk, impedancia del ground plane y otras tonteras), la caja estaba lista para ser usada en un experimento. En paralelo, había terminado el programa controlador, y todo estaba listo para ser probado.

La misma tarde que debería dar aviso de mi cese de actividades en el Lab, devolver mis llaves, tarjeta de identificación y vaciar mi oficina, para volver al día siguiente a Albuquerque a rendir unos examenes idiotas propios del doctorado, esa misma tarde finalmente John, Warren y yo logramos atrapar un ion y echar a andar exitosamente el programa controlador.

Los datos que registramos no correspondían a nada significativo; no fue un experimento ni mucho menos, sino más bien una demostración de que todo funcionaba y que la combinación compleja entre el programa controlador y la tarjeta, ahora en su caja en uno de los estantes de electrónica, marchaba según lo planeado.

Y aquí lo tienen. Debería hacer notar que pedí la autorización relevante para llevarme estas imágenes.

Ah, pero antes: les presento a la estrella del show. Un sólo ion (88Sr+), suspendido en el espacio:



Quién dijo que los átomos individuales no se pueden ver?

Éste es una parte del programa, donde cada secuencia de pulsos se diseña a gusto del usuario. Éste sería el papel de la pianola. Cada luz verde representa el estado de un obturador mecánico particular, y cada fila es una instrucción.



Y aquí, los datos. El gráfico de la izquierda muestra la fluorescencia del ion versus la frecuencia de uno de los láseres incidentes. El de la derecha, un histograma en tiempo real del número de fotones detectados para cada tanda de 50 mediciones. Y abajo, un detalle del conteo de fotones para cada una de las 50 mediciones.



Y al salir del laboratorio en la tarde, generalmente me encontraba con esto:


Una vista desde el camino de subida hacia Los Álamos.


Volviendo de noche desde las Jémez.


Atardecer en las Jémez.


Un Pueblito Llamado Los Álamos


Panorámica desde el camino de subida hacia Los Álamos. (click)


Desde el mismo punto, a otra hora del día. En la distancia, las Sangre de Cristo, con su cumbre pelada, Baldy Peak.

El pueblo de Los Álamos es enano, y hasta que no lo exploras, no te das cuenta realmente cuán chico es. Para que se hagan una idea., Olmué, en la 5a región, tiene 14000 habitantes. Los Álamos apenas supera los 11000, que es precisamente el número de empleados que tiene el Lab. Aquí tienen un mapa. El área rosada (de unos 3.5 km de largo) es la parte principal del pueblo, donde hay esperanza de encontrar algún negocio, algún banco. La parte azul es el comienzo del Lab en si. El círculo rojo es donde vivía yo. (click)



Dos veces a la semana cargaba la moto con las alforjas (dos mochilas de $10 cada una de Target), el maletín tipo bomba nuclear con el MacBook Pro, y encima una mochila con uno que otro libro y un pan integral casero los domingos en la noche, y un espacio vacío el viernes.

Aquí, en Albuquerque, la primera vez que partí hacia Los Álamos para quedarme en el depto, al atardecer, el aire caliente de verano soplándome de cuerpo entero, escuchando todas las canciones que tengo de Creedence Clearwater Revival.



Y aquí, ya con unas semanas de práctica, en el estacionamiento del depto.



Viajaba de noche para no sobrecalentar la moto, y para pasar menos calor. Además, me permitía alargar mi tiempo en cosas útiles en Los Álamos, y cosas gratas en Albuquerque.

Iba enchufado al iPod, en shuffle permanente, pensando, pensando, pensando. Dos horas o más, en la moto, en el desierto alto de New Mexico, bajo las estrellas... es bastante tiempo para pensar. Dos veces a la semana. Creo que nunca en mi vida he tenido una situación similar. Visité situaciones del pasado, gente. Los asía uno por uno, una por una, repasaba conversaciones, vivencias. Exploraba el cariño que les tenía. Procuraba no examinar el posible despecho, de existir. Y pensaba, pensaba, sin impaciencia, sin apuro, la mente vagaba. Ciertamente no estaba aburrido. La única molestia era uno de los audífonos, que tenía la costumbre de zafarse. Pero no era frecuente. Paraba, lo ajustaba, y seguía andando, pensando.


Uno de los puntos más altos de las Jémez, a unos 3000 m de altitud.

Hacia el final del verano, en cambio, tuve que detenerme en varias ocasiones para colocarme traje de lluvia. Y eso sí que era una joda. Al verano del norte de New Mexico le llaman la temporada de monsones, y algo tiene de verdad. Todas las tardes hay tormenta intensa, con lluvia torrencial, relámpagos y truenos cada 20 segundos. Y al atardecer desaparecen, dejando charcos y un cielo hermoso.

En ninguna parte es tan intenso como en Los Álamos, por encontrarse en los faldeos de las Jemez. Formaciones de nubes hermosas, truenos incesantes, olor a lluvia y frescura. El verano allá es realmente hermoso.


Tormenta vespertina vista desde el aeródromo de Los Álamos.


Tormenta sobre las Sangre de Cristo, visto desde la cuesta hacia las Jémez.


Ruta NM-4.


Los Paseos

Yo elegí trabajar en un horario de trabajo bastante popular en el laboratorio, que consistía en trabajar 9 horas al día durante 4 días a la semana, 8 horas un viernes y el viernes siguiente, libre. Cada dos semanas, más o menos, me lanzaba a explorar. El detalle de los paseos más largos los dejaré para otros artículos.

Pero a veces simplemente me largaba a dar una vuelta antes del atardecer, por aquí y por allá. Hacia las Jémez, por el Pajarito Road, un camino interno de muchos kilómetros, para el cual se requiere tarjeta de identificación. Por la bajada angosta hacia el Este, hacia la carretera que lleva a Santa Fe. Hacia el mirador de White Rock, con una vista fantástica del cañón del Río Grande. Y quién sabe a dónde más.


Cañón del Río Grande.


Mismo lugar.


Mirador de White Rock.


Las mesetas en penumbra.


El borde de White Rock, apenas visible.


Epílogo

Han pasado meses desde que volví a mi vida de estudiante en Albuquerque. El tiempo que pasé en Los Álamos me aportó muchas cosas, más allá de la belleza que mis gentiles lectores han visto en estas fotos.

Decidí finalmente, sin duda alguna, que no quiero dedicarme a la teoría, y sí al experimento. Nunca en mi carrera había pasado tantas horas enfocado en una tarea y sin sentir flojera o aburrimiento.

Aprendí, también, que New Mexico no es Albuquerque, alabado sea jebús.

A dos semanas de volver a Santiago para la navidad, miro hacia atrás, y me digo: por la chucha, qué buen verano!



Una recomendación, para aquellos que lean en inglés y quieran leer la increíble historia del desarrollo de la bomba atómica, es el libro de Richard Rhodes, "The Making of the Atomic Bomb". Es un ladrillo de libro, pero su habilidad como narrador le mereció el Premio Pulitzer. No he encontrado una versión en PDF o Djvu dando vueltas por ahí, pero sí sé que existe una versión audiobook.

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11 Comments:

Blogger SepsiS said...

Paul, siempre es un agrado leer tus relatos y ver tus fotos.

Espectacular

Sepsis

10:26 AM  
Blogger Alejandro said...

JA JA JA JA JA JA JA


Mi querido Paul, no puedo creer que, en el mundo, hayas encontrado a seres humanos más pajeros y metódicos que el mismo Durandal Paul Blackburn !!!!!!!


Dejadme morir en paz, creo que ya lo he visto todo.


Best regards.

3:29 PM  
Blogger raokan said...

Hasta a mi me dieron ganas de dedicarme a la experimentación, claro tendría que vivir gran parte de mi vida de otra forma.
Que bueno es saber que encontraste otra razón de ser!

un abrazo,
rao.

3:46 PM  
Blogger JSD said...

Como siempre genial!
Disfrute y me rei de principio a fin.
Desde mi infancia he querido conocer ese lugar, espero poder algun dia, pero tu relato lo llevo de un lugar que se que existe a algo mas cercano. Notable ademas las analogias para explicar las cosas.

Puta que me rei con lo de tus cursos de seguridad, aca me toco pasar por capacitacion en caso de tornados, atentados terroristas y accidentes nucleares, y eso que se trata de solo una universidad!

Saludos y buen vieje a Chile.

JSD

9:56 PM  
Blogger Coke said...

Notable Paul, me bebi tu estupendo relato, espero saber mas detalles cuando estemos en medio de los cerros pronto.
un abrazo.

2:05 PM  
Anonymous Claudia said...

Paul!! No sale "Quantum Information Science" en Wiki!! Tu fuente de sabiduría recomendada para el lector promedio del blog en apuros, falló... Tendrás q hacerme una clase más detallada cuando vengas, siiiiiii!!!!

2:59 PM  
Blogger raokan said...

Me permito recomendar un blog:
http://eltamiz.com/category/fisica/cuantica-sin-formulas

No se si sera muy preciso en la practica, pero lo encuentro muy didáctico en la manera de explicar física, especial para legos :P

También tiene otra serie llamada "Relatividad sin formulas"

A lo mejor Paul tiene una fuente mas recomendable.

y cuando estas de vuelta Paul ???

Rao.

6:33 PM  
Anonymous Niga said...

supongo que con tanto safety and security, es mucho pedir una foto de las instalaciones, los lasers o de los guardias armados xD xD xD

excelente la historia me la mame toda, lo mismo las fotos

3:40 AM  
Blogger Rishigo said...

Has regresado motoquero.. Agradable relato ..no se como le haces pero tienes el toque para que siempre quiera más! Hermosas fotos!
R.

1:24 AM  
Blogger ilarrain said...

Paul:

Los vínculos del índice están malos, llevan a la página de edición, como no tenemos permisos, tienen la propiedad de expulsarnos de todos los servicios de Google a los que estemos conectados, incluyendo gmail y google reader.

http://www.blogger.com/post-edit.g?blogID=18340994&postID=6843370849115013023#7

5:13 PM  
Blogger durandal said...

Gracias por avisarme.

Sucede porque el editor de blogger ES COMO LAS WEAS CON AJO.

d.

5:34 PM  

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