“內存墻“（memory wall）概念最初由Wulf和McKee于1994年提出，分析和預測了處理器和內存不均衡的性能發展速度將會造成內存的存取速度嚴重滯后于處理器的計算速度的后果。 一旦我們到達內存墻，應用程序執行時間幾乎完全取決于RAM將數據發送到CPU的速度。內存瓶頸導致高性能處理器難以發揮出應有的功效，這對日益增長的高性能計算形成了極大的制約。而模仿突觸的功能有望給我們突破傳統馮·諾依曼結構中的內存墻的限制提供支持。
神經形態計算可以解決傳統架構在機器學習實現中的固有局限性，因為它能夠模擬人腦的恢復性，多功能性和高效率。突觸可塑性是突觸作為神經活動載體調整其連接強度的能力，與人的大腦處理信息的過程密切相關。研究者們希望模仿突觸功能，以能量互聯和高效率的方法實現神經網絡算法。大多數努力僅限于模仿同源突觸可塑性效應，其采用相同的終端提供許可活動并感知隨后的突觸變化。光電電器件有助于促進人們對于人造高性能異突觸系統的靈感，然而利用近紅外（NIR）輻射作為異突觸可塑性仿真的調節終端的操作還沒有實現。基于有機-無機雜化鈣鈦礦，全無機鈣鈦礦，相變材料和石墨烯制造的光子存儲器，利用光作為輸入或/和輸出信號，但由于這些半導體材料具有較大帶隙或無帶隙的性質，其較差的近紅外（NIR）靈敏度阻礙了突觸權重NIR控制的高效性和可靠性。
異突觸可塑性是指調控中間神經元的活動可以強烈影響突觸前后神經元之間的連通性。異突觸可塑性對于基本的生物學功能至關重要， 包括長期記憶，聯想學習，感覺知覺和突觸失控動態預防。通過另外一個調控性中間神經元來調節前后神經元之間的異源突觸可塑性，能使計算系統展現更復雜的功能。
近期，深圳大學高等研究院周曄研究員、電子科學與技術學院韓素婷副教授以及中國科學技術大學楊晴教授團隊報道了基于準平面MoSe2／Bi2Se3異質結構的近紅外電阻隨機存取存儲器，實現了異常的NIR閾值切換和NIR reset操作。不僅如此，器件展示了NIR輻照可以用作模擬異突觸可塑性的調節終端，構建的交叉開關陣列也演示了可重構的二維圖像識別。通過可重構圖像識別的演示，進一步證明了集成器件陣列的視覺信息儲存能力。在實驗中，研究者利用KPFM和SEM來可視化監測Ag簇的動態運動。在橋接的Ag絲上撞擊的光生空穴將Ag簇氧化成Ag+是NIR湮滅效應的主要機制。該研究結果提供了一種光學調節異質結構材料的電導率的方法，有潛力成為開發下一代存儲器和圖像識別的復雜異突觸結構的奠基石。在準平面MoSe2/Bi2Se3納米片中的NIR湮滅效應甚至可能開辟通向光學調控的內存內計算和人造視網膜的路徑。
相關研究工作以“Near-infrared annihilation of conductive filaments in quasiplane MoSe2/Bi2Se3 nanosheets for mimicking heterosynaptic plasticity”為題目發表在期刊Small (DOI: 10.1002/smll.201805431)上，第一作者為深圳大學電子科學與技術學院王燕博士。