Клаус Фукс стал сотрудником группы «Т-1» («Термодинамика имплозивных процессов») отдела теоретической физики, которой руководил известный немецкий физик Ганс Бете, друг Рудольфа Пайерлса еще по Мюнхенскому университету. Он, собственно, и способствовал тому, чтобы Пайерлсу предложили работу в Лос-Аламосе. Когда встал вопрос о Фуксе, то Бете с удовольствием разрешил взять его с собой. Он помнил его еще по Бристольскому университету, где в 1934 году некоторое время работал, бежав из нацистской Германии. В его памяти он остался «очень талантливым, спокойным и скромным» молодым ученым, и Бете вскоре сам убедился в выдающихся способностях физика-теоретика Клауса Фукса.
Из неопубликованного интервью Клауса Фукса: «…два года, проведенные мной в Лос-аламосской лаборатории, не изгладятся из моей памяти. Мне выпало счастье работать рука об руку с выдающимися учеными нашего столетия, чьи имена стали уже почти легендарными: Н. Бором, Э. Ферми, Г. Бете, Р. Фейнманом, Э. Сегре, Дж. Чэдвиком, Р. Пайерлсом, О. Фришем и другими. И в научном, и в человеческом смысле это был, пожалуй, кульминационный пункт не только моей жизни, но и многих других ученых, ставших впоследствии Нобелевскими лауреатами и основателями целых научных направлений. Для меня Лос-Аламос стал уникальной научной и человеческой школой.
Ядерная физика была в ту пору молодой наукой. Средний возраст всех работавших в Лос-Аламосе был около 25 лет, и вы можете себе представить, каким удивительно задорным и дерзким, в научном, разумеется, смысле, был этот коллектив. Тон, разумеется, задавали маститые ученые с именами, а некоторые уже и с нобелевскими титулами. Но и мы, молодое поколение, старались не отставать ни в чем. И по возрасту, и по научным заслугам я, разумеется, принадлежал к самому молодому поколению физиков, признанными лидерами среди которых (и я очень не хочу, чтобы мои слова расценили как нескромность) были Ричард Фейнман и Клаус Фукс…»
Хотя Лос-аламосская лаборатория была замкнутой и изолированной от внешнего мира общиной, уровень секретности в ней был все же ниже, чем, например, в Оук Ридже или Хэнфорде. Тем не менее все лаборатории были окружены оградой и охрана пропускала туда лиц, имевших специальное разрешение. Еще одна ограда окружала весь городок. При выходе и входе проводилась проверка. На любые поездки за пределы Лос-Аламоса требовалось специальное разрешение. Если семья ученого получала разрешение на проживание в Лос-Аламосе, она уже больше не могла покинуть его. Само существование лаборатории было тайной, и поэтому вся почтовая корреспонденция должна была направляться по следующему адресу: «Служба инженерных войск вооруженных сил США. Почтовый ящик 1663. Санта-Фе. Нью-Мексико». Вся она перлюстрировалась еще более тщательно, чем на других объектах «Манхэттенского проекта».
До Пайерлса работой группы «Т-1» руководил достаточно известный в то время в США физик Эдвард Теллер, ставший впоследствии «отцом» водородной бомбы, в основе которой лежат термоядерные реакции синтеза легких элементов в более тяжелые. Теоретический прорыв в этой области произошел летом 1944 года, когда Теллеру пришла в голову мысль использовать в качестве «зажигания» для термоядерных реакций синтеза атомный детонатор — небольшой атомный заряд, взрыв которого в сердцевине «супербомбы» создаст необходимую для этих реакций температуру. С этого момента Теллер начал считать свою работу приоритетной и требовать от Оппенгеймера и Бете большей поддержки своим исследованиям. Хотя бомбы, основанные на реакции деления урана и плутония, казались более реальными и достижимыми, Теллеру и его группе не только разрешили работать над своим проектом, но и даже освободили от участия в теоретических разработках плутониевой бомбы. Это событие совпало по времени с приездом Пайерлса и Фукса, которым, в связи с уходом Теллера, предложили заняться термодинамикой имплозивных процессов.
Поразительно, но Теллеру, который редко когда кому симпатизировал, Клаус Фукс нравился. Он считал его «очень способным» физиком, а в устах Теллера это было, пожалуй, наивысшей похвалой, так как равными себе он признавал буквально трех-четырех современных ученых-физиков. Позднее, уже после окончания войны, Клаус Фукс во время своих коротких поездок в Соединенные Штаты несколько раз встречался с Теллером и как-то провел в их доме целый вечер. Так неисповедимо сошлись жизненные пути двух ученых, оказавшихся к концу жизни на самых разных политических общественных и нравственных полюсах.