Група європейських дослідників представила незвичайну технологію, яка відкриває нові можливості для зберігання та обробки інформації за допомогою світла. Вчені створили оптичне волокно з «замороженим» ядром, яке при наднизькій температурі не лише продовжує передавати світло, а й значно посилює його взаємодію зі звуковими хвилями. Це відкриття може стати важливим кроком до появи енергоефективних фотонних комп’ютерів нового покоління.
Дослідження провели фахівці Інституту науки про світло Макса Планка, Університету Лейбніца в Ганновері та Інституту фотонних технологій Лейбніца. Вони охолодили спеціальне оптичне волокно з рідким ядром до температури -196 °C за допомогою рідкого азоту. У результаті рідина всередині перетворилася на тверду речовину, але при цьому волокно не втратило здатності проводити світло.
Найцікавіше полягає в тому, що заморожене ядро також ефективно передає надвисокочастотні звукові хвилі. Саме це дозволило значно посилити взаємодію між світлом і звуком через явище, відоме як розсіювання Бріллюена—Мандельштама. За словами дослідників, ефективність такого зв’язку виявилася більш ніж у 1000 разів вищою, ніж у традиційних оптичних волокнах.
Саме ця особливість дала змогу реалізувати так звану оптоакустичну пам’ять. Її принцип полягає в тому, що інформація спочатку переноситься швидким світловим сигналом, потім тимчасово «зберігається» у вигляді повільнішої звукової хвилі, після чого знову перетворюється на світло. Такий підхід може суттєво скоротити енергоспоживання майбутніх фотонних процесорів, які розглядаються як одна з перспективних альтернатив сучасним електронним комп’ютерам.
Автори роботи зазначають, що нова технологія не обмежується лише створенням швидкої пам’яті. Надзвичайно сильна взаємодія світла та звуку відкриває перспективи для розвитку квантових обчислень, мікрохвильової фотоніки, нейроморфних систем штучного інтелекту та високоточних оптичних сенсорів.
На думку дослідників, використання замороженого рідкого ядра створює абсолютно нову фізичну платформу, яка поєднує високу ефективність, простоту реалізації та широкий спектр потенційних застосувань. Якщо технологію вдасться масштабувати, вона може стати основою для нового покоління фотонних пристроїв, здатних працювати швидше та споживати значно менше енергії, ніж сучасні електронні системи.