誰もが知っているように、物を凍らせると性質が変わる。水は氷になり、溶岩は岩になり、そしてどうやら光ファイバーは光と音の究極のパーティー会場になるらしい。マックス・プランク光科学研究所（MPL）、ライプニッツ・ハノーバー大学（LUH）、ライプニッツ光子技術研究所（IPHT）の研究者たちは、液体コア光ファイバー（LiCOF）を深冷処理し、内部の液体を窒素で-196°Cに冷却した。驚くべきことに、凍ったコアは依然として光を導き、液体部分と凍結部分の両方が超音速の音波も導く。

その結果、ブリルアン・マンデルシュタム散乱と呼ばれる現象が起こるが、今回はひねりがある。光と音の相互作用が標準的な光ファイバーよりも1000倍以上強くなるのだ。この劇的な向上により、チームは光音響メモリを実証することができ、これはフォトニック・ニューロモルフィック・コンピューティングの重要な構成要素となる可能性がある。アイデアは、光と音の速度差を利用して情報を一時的に保存することだ。速い光波がデータを遅い音波に転送し、そこで保持し、再び光に変換する。凍ったファイバーの効率のおかげで、将来のフォトニックコンピューティングシステムのエネルギー要件を大幅に削減できる可能性がある。

筆頭著者の一人であるサイモン・ザイデラー氏によると、凍結部分は光を導く能力を保持し、両方のセクションが音波を導くという。この研究は、イェーナのIPHTのマルクス・シュミット教授とマリオ・ケムニッツ教授による以前のLiCOF研究に基づいている。凍結を追加することで、チームははるかに大きな非線形効果を達成した。プロジェクトを率いるビルギット・スティラー教授は、これを「極端な非線形性を持つ、扱いやすいまったく新しい物理的プラットフォーム」と呼んでいる。ニューロモルフィック・コンピューティングに加えて、これは量子情報処理、マイクロ波フォトニクス、高精度センシングへの道を開く可能性がある。だから次に夕食を冷凍するときは、自分が最先端のフォトニックデバイスを作っているかもしれないことを思い出してほしい。