近日，中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队与国家同步辐射实验室/核科学技术学院合作，在国际期刊《Science Advances》上发表《Quantum imaging of the reconfigurable VO2 synaptic electronics for neuromorphic computing》一文。研究人员基于对二氧化钒（VO2）近十年的研究基础，利用氧化物分子束外延设备克服了高纯相结构的单晶二氧化钒薄膜的制备瓶颈，生长了高质量二氧化钒外延薄膜，并通过微纳加工制备了生物神经元和突触阵列，实现了电场调制和激光诱导下多通道VO2双端器件的选择性电路导通，从而直接模拟了神经元之间的突触动态连接过程。此外，对于神经元突触单元之间的动态连接过程，研究人员创新性利用金刚石NV色心作为固态自旋量子传感器探测了导电丝的形成和实时成像，这种量子传感成像技术清晰的揭示了基于VO2类脑神经系统中多通道信号处理和传导途径与外在刺激之间的关联，为构筑大规模人工突触分层组织和神经形态结构提供了直接的实验依据。
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