Исследователи из Института науки о свете Общества Макса Планка и Ганноверского университета имени Лейбница сообщили, что впервые добились сильной связи света и акустических колебаний в обычном оптоволокне.
Эксперимент проводили при охлаждении волокна до 4 К (около −269 °C). Учёные пропустили через него свет и зарегистрировали характерный разрыв в спектральном отклике.
Такой разрыв указывает на сильную связь света и звука и проявляется так же, как в резонаторах. Для его чёткой фиксации хватило однократного прохождения света.
Раньше использовали микрорезонаторы: в них свет миллионы и десятки миллионов раз проходит через одну область. В обычном волокне он быстро пролетает и взаимодействует со звуком лишь на ограниченном участке, фактически однократно.
Эффект основан на вынужденном рассеянии Мандельштама—Бриллюэна: акустические волны меняют показатель преломления среды и воздействуют на фотоны, а те обмениваются с фононами энергией.
Потенциально волокно сможет служить частью квантового процессора или буфером памяти, поскольку звуковые волны заметно медленнее света.
Кроме того, взаимодействие с механическими колебаниями потенциально позволит преобразовывать сигналы между оптическим и микроволновым диапазонами, в котором работают многие квантовые устройства.