Wszyscy wiemy, że zamrażanie zmienia właściwości rzeczy - woda zamienia się w lód, lawa w skałę, a najwyraźniej włókna optyczne stają się ostatecznym miejscem imprez dla światła i dźwięku. Naukowcy z Max Planck Institute for the Science of Light (MPL), Leibniz University Hannover (LUH) oraz Leibniz Institute for Photonic Technologies (IPHT) wzięli włókna optyczne z ciekłym rdzeniem (LiCOF) i poddali je głębokiemu mrożeniu, chłodząc ciecz wewnątrz azotem w temperaturze -196 °C. Co zaskakujące, zamrożony rdzeń nadal prowadzi światło - a zarówno ciekłe, jak i zamrożone sekcje prowadzą również naddźwiękowe fale dźwiękowe.

Efektem jest zjawisko zwane rozpraszaniem Brillouina-Mandelstama, ale z twistem: interakcja między światłem a dźwiękiem staje się ponad 1000 razy silniejsza niż w standardowych włóknach optycznych. Ten dramatyczny wzrost pozwolił zespołowi zademonstrować optoakustyczną pamięć, która może być kluczowym elementem fotonicznego obliczeń neuromorficznych. Pomysł polega na wykorzystaniu różnicy prędkości między światłem a dźwiękiem do tymczasowego przechowywania informacji: szybka fala świetlna przekazuje swoje dane wolniejszym falom dźwiękowym, utrzymuje je tam, a następnie przekształca z powrotem. Dzięki wydajności zamrożonego włókna mogłoby to zmniejszyć wymagania energetyczne przyszłych systemów obliczeń fotonicznych.

Według Simona Seiderera, jednego z głównych autorów, zamrożona sekcja zachowuje zdolność prowadzenia światła, a obie sekcje prowadzą fale dźwiękowe. Praca opiera się na wcześniejszych badaniach LiCOF prowadzonych przez prof. Markusa Schmidta i prof. Mario Chemnitza z IPHT Jena. Dodając zamrażanie, zespół osiągnął znacznie większe efekty nieliniowe. Prof. dr Birgit Stiller, która kieruje projektem, nazywa to 'całkowicie nową platformą fizyczną' z ekstremalnymi nieliniowościami, która jest łatwa w obsłudze. Poza obliczeniami neuromorficznymi może to otworzyć drzwi do przetwarzania informacji kwantowej, fotoniki mikrofalowej i precyzyjnych czujników. Więc następnym razem, gdy zamrozisz obiad, pamiętaj: możesz tworzyć najnowocześniejsze urządzenie fotoniczne.