Julián Laverde Preciado (arriba a la derecha), estudiante de décimo semestre de Ingeniería Física. Foto: cortesía.

Tras ser presentado como proyecto en la Escuela de verano Wolfram por Julián Laverde Preciado, estudiante de Ingeniería Física de la UNAL Medellín, la compañía estadounidense de software lo incluyó en el repositorio de funciones de uno de sus programas informáticos.
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Participar en la Escuela de Verano Wolfram, creía Julián Laverde Preciado, era una oportunidad para aprender y, después, implementar en un código o lenguaje de programación un algoritmo para aplicaciones en óptica y física de partículas que creó en conjunto con tres compañeros y un profesor.

No tuvo que esperar, pues luego de presentarlo, la compañía de software comenzó a desarrollarlo en el repositorio de funciones de Mathematica, un programa informático que se emplea en áreas científicas y computacionales, de manera que a él tienen acceso todos los usuarios de la plataforma y eso, según el profesor Román Castañeda, de la Escuela de Física de la Facultad de Ciencias, “tiene un impacto internacional interesante”.

Fue un amigo mexicano quien le contó a Julián acerca de la Escuela de verano Wolfram. Él no la conocía, pero sí había programado en el lenguaje de la compañía fundada por el matemático Stephen Wolfram, también creador de Mathematica, un programa de cálculo computacional.

Aplicó para la línea de Física que, según la Escuela de verano, busca estudiar los modelos de Wolfram y unos nuevos para hacer contribuciones en diferentes campos, entre ellos la física matemática.

Luego de haber pasado el proceso de selección que incluyó entrevistas y la resolución de retos de programación, el mismo Wolfram asesoró a los participantes, entre ellos Julián, quien además le presentó el marco teórico en el que basó el algoritmo junto con Jaime Moreno y Daniel Colorado, sus compañeros del Grupo de Investigación en Óptica y Procesamiento Digital, y el liderazgo del profesor Román Castañeda.

El algoritmo fue creado con el propósito de la versatilidad y la “idea de modelar o simular experimentos de interferencia e infracción y tener control de algunas características de la luz como lo puede ser la longitud de onda”, cuenta Julián.

Antes de participar en la Escuela de Verano se habían publicado dos artículos sobre el algoritmo: uno sobre la formulación matemática en la que se basa, proceso que tardó unos 10 meses, y otro que lo explica a la comunidad científica, por ejemplo, a través un diagrama de flujo.

El paso siguiente que buscaron fue precisamente el que logró Julián en la Escuela de verano, lo que sucedió debido a que a Wolfram, en sus palabras, le pareció “cool”, recuerda el estudiante de Ingeniería Física.

“El proceso tardó alrededor de unas tres semanas. No es extremadamente largo, pero sí requiere de conocimiento del lenguaje, así que tener a los expertos de Wolfram fue fundamental”.

Normalmente la Escuela de verano Wolfram se realiza en Estados Unidos, este año la pandemia por covid-19 lo impidió, y por primera vez se hizo virtual.

Hubo personas de todo el mundo y se desarrolló completamente en inglés. “Teníamos una gran cantidad de zonas horarias y siempre había interactividad. Todos enviábamos las actividades que, en su mayor parte, eran de entrenamiento de Wolfram como aprendizaje automático, redes neuronales o inteligencia artificial y programación avanzada”, cuenta.

La experiencia le resultó interesante, pues en un principio, dice que “apliqué sin muchas expectativas, recibir la noticia de la aceptación significó una alegría, aunque después de eso sí fue un poco agridulce en el sentido en que uno sí quiere ir allá y conocer a la gente en persona”.

No obstante, “la experiencia de la escuela y no del viaje, se mantuvo y quedé totalmente satisfecho”, añade.

Base académica

La teoría en coherencia óptica estudia la capacidad de la luz de interferir y a su vez propone que esta es emitida desde un área, se propaga como una onda y en un espacio continuo.

La manera en que se puede simular experimentalmente eso es con un plano desde donde se emite la luz (que, por ejemplo, puede provenir de un láser) y otro desde el que se detecta, ambos separados por una distancia de propagación continua, pero esta puede tener varios puntos, según el Grupo de Investigación que, al respecto, ha elaborado un marco teórico.

Si se explicara con un círculo, el emisor de luz, según la teoría convencional se mostraría lleno y uniforme, y el del Grupo, con puntos en su interior. Esa, dice Julián, es la diferencia entre la base en la que están sustentados otros algoritmos y el de los investigadores de la Sede, el cual puede hacer cálculos, que se pueden identificar desde una cámara, a distancias de propagación más cercanas.

Esta propiedad permite reducir la complejidad matemática, computarizar y es fundamental para simular dispositivos ópticos que cada vez se fabrican a escalas más pequeñas.

“Hacerlo es difícil y casi que a uno le toca montar el experimento y luego ver que da, entonces poder hacer la simulación antes permite hacer correcciones precisas. Se vuelve casi una herramienta fundamental, por ejemplo, para hacer dispositivos pequeños”, agrega. El Grupo trabaja con tamaños de micro y nanómetros para luz visible.

Luego de la experiencia Julián planea acercarse con el Grupo de Investigación a Wolfram como empresa para que otros estudiantes vayan a la Escuela de verano, aprendan ese lenguaje de programación y accedan a oportunidades de proyección.

(FIN/KGG)

24 de agosto de 2020