Todos sabemos que congelar coisas muda suas propriedades - a água vira gelo, a lava vira rocha, e, aparentemente, as fibras ópticas se tornam o local de festa definitivo para luz e som. Pesquisadores do Instituto Max Planck para a Ciência da Luz (MPL), da Universidade Leibniz de Hannover (LUH) e do Instituto Leibniz de Tecnologias Fotônicas (IPHT) pegaram fibras ópticas de núcleo líquido (LiCOF) e as submeteram ao tratamento de congelamento profundo, resfriando o líquido interno com nitrogênio a -196 °C. Surpreendentemente, o núcleo congelado ainda guia a luz - e tanto as seções líquidas quanto as congeladas também guiam ondas sonoras hipersônicas.

O resultado é um fenômeno chamado espalhamento Brillouin-Mandelstam, mas com um toque especial: a interação entre luz e som se torna mais de 1000 vezes mais forte do que em fibras ópticas padrão. Esse aumento dramático permitiu que a equipe demonstrasse uma memória optoacústica, que pode ser um componente-chave para a computação neuromórfica fotônica. A ideia é usar a diferença de velocidade entre luz e som para armazenar informações temporariamente: uma onda de luz rápida transfere seus dados para ondas sonoras mais lentas, mantém-nos lá e depois os converte de volta. Graças à eficiência da fibra congelada, isso poderia reduzir drasticamente os requisitos de energia dos futuros sistemas de computação fotônica.

De acordo com Simon Seiderer, um dos principais autores, a seção congelada mantém sua capacidade de guiar luz, e ambas as seções guiam ondas sonoras. O trabalho se baseia em pesquisas anteriores de LiCOF do Prof. Markus Schmidt e do Prof. Mario Chemnitz do IPHT Jena. Ao adicionar o congelamento, a equipe alcançou efeitos não lineares muito maiores. A Prof. Dra. Birgit Stiller, que lidera o projeto, chama isso de 'uma plataforma física totalmente nova' com não linearidades extremas e fácil de manusear. Além da computação neuromórfica, isso pode abrir portas para o processamento de informações quânticas, fotônica de micro-ondas e sensoriamento de alta precisão. Então, da próxima vez que você congelar seu jantar, lembre-se: você pode estar criando um dispositivo fotônico de ponta.