We weten allemaal dat bevriezen de eigenschappen van dingen verandert - water wordt ijs, lava wordt steen, en blijkbaar worden optische vezels de ultieme feestlocatie voor licht en geluid. Onderzoekers van het Max Planck Instituut voor de Wetenschap van Licht (MPL), de Leibniz Universiteit Hannover (LUH) en het Leibniz Instituut voor Fotonische Technologieën (IPHT) hebben vloeibare kern optische vezels (LiCOF) genomen en ze een diepvriesbehandeling gegeven, door de vloeistof binnenin te koelen met stikstof op -196 °C. Verrassend genoeg geleidt de bevroren kern nog steeds licht - en zowel vloeibare als bevroren delen geleiden ook hypersonische geluidsgolven.

Het resultaat is een fenomeen genaamd Brillouin-Mandelstam-verstrooiing, maar met een twist: de interactie tussen licht en geluid wordt meer dan 1000 keer sterker dan in standaard optische vezels. Deze dramatische boost stelde het team in staat om een opto-akoestisch geheugen te demonstreren, dat een belangrijk onderdeel zou kunnen zijn voor fotonische neuromorfe computers. Het idee is om het snelheidsverschil tussen licht en geluid te gebruiken om informatie tijdelijk op te slaan: een snelle lichtgolf draagt zijn gegevens over aan langzamere geluidsgolven, houdt het daar vast, en zet het vervolgens terug. Dankzij de efficiëntie van de bevroren vezel zou dit de energiebehoefte van toekomstige fotonische computersystemen drastisch kunnen verminderen.

Volgens Simon Seiderer, een van de hoofdauteurs, behoudt het bevroren deel zijn lichtgeleidende vermogen, en beide delen geleiden geluidsgolven. Het werk bouwt voort op eerder LiCOF-onderzoek van Prof. Markus Schmidt en Prof. Mario Chemnitz van IPHT Jena. Door bevriezing toe te voegen, bereikte het team veel grotere niet-lineaire effecten. Prof. Dr. Birgit Stiller, die het project leidt, noemt het 'een volledig nieuw fysiek platform' met extreme niet-lineariteiten dat gemakkelijk te hanteren is. Naast neuromorfe computers zou dit deuren kunnen openen voor kwantuminformatieverwerking, microgolffotonica en zeer nauwkeurige detectie. Dus de volgende keer dat je je avondeten invriest, onthoud dan: je zou wel eens een geavanceerd fotonisch apparaat kunnen creëren.