Nous savons tous que congeler des choses change leurs propriétés - l'eau devient de la glace, la lave devient de la roche, et apparemment, les fibres optiques deviennent le lieu de fête ultime pour la lumière et le son. Des chercheurs de l'Institut Max Planck pour la science de la lumière (MPL), de l'Université Leibniz de Hanovre (LUH) et de l'Institut Leibniz pour les technologies photoniques (IPHT) ont pris des fibres optiques à cœur liquide (LiCOF) et leur ont fait subir un traitement de congélation profonde, refroidissant le liquide à l'intérieur avec de l'azote à -196 °C. Étonnamment, le cœur congelé guide toujours la lumière - et les sections liquides et congelées guident également les ondes sonores hypersoniques.

Le résultat est un phénomène appelé diffusion Brillouin-Mandelstam, mais avec une particularité : l'interaction entre la lumière et le son devient plus de 1 000 fois plus forte que dans les fibres optiques standard. Cette augmentation spectaculaire a permis à l'équipe de démontrer une mémoire optoacoustique, qui pourrait être un composant clé pour le calcul neuromorphique photonique. L'idée est d'utiliser la différence de vitesse entre la lumière et le son pour stocker temporairement des informations : une onde lumineuse rapide transfère ses données à des ondes sonores plus lentes, les y maintient, puis les reconvertit. Grâce à l'efficacité de la fibre congelée, cela pourrait réduire considérablement les besoins énergétiques des futurs systèmes de calcul photonique.

Selon Simon Seiderer, l'un des auteurs principaux, la section congelée conserve sa capacité à guider la lumière, et les deux sections guident les ondes sonores. Les travaux s'appuient sur des recherches antérieures sur les LiCOF menées par le professeur Markus Schmidt et le professeur Mario Chemnitz de l'IPHT Iéna. En ajoutant la congélation, l'équipe a obtenu des effets non linéaires beaucoup plus importants. La professeure Birgit Stiller, qui dirige le projet, qualifie cela de « plateforme physique entièrement nouvelle » avec des non-linéarités extrêmes faciles à manipuler. Au-delà du calcul neuromorphique, cela pourrait ouvrir des portes pour le traitement de l'information quantique, la photonique micro-ondes et la détection de haute précision. Alors, la prochaine fois que vous congelez votre dîner, souvenez-vous : vous pourriez être en train de créer un dispositif photonique de pointe.