Hong Lai

Associate professor, Team leader

Email: hlai@swu.edu.cn

研究兴趣

长期从事量子计算相关研究工作，致力于量子计算在人工智能、信息安全两个方向的开拓性研究，具体包括：

  1. 量子机器学习
  2. 量子算法
  3. 量子密码与安全通信

有人说19世纪是机器的世纪，20世纪是信息的世纪，而21世纪将是量子的世纪。让我们为迎接量子世纪的到来做好准备吧。只要你有线性代数的基础知识和探索研究的渴望，就欢迎你加入我的团队，一起学习，一起研究，一起成长。

教学情况

主讲本科生课程：

  • 线性代数
  • 密码学

主讲研究生课程：

  • 网络安全
  • 量子计算与量子通信

教材编撰

独自编写教材《线性代数及其应用》 科学出版社

选择性研究成果

  1. Zelin Meng, Hong Lai. Twin-field quantum key distribution based on twisted photon. Physics Letters A (2020) 384 126322.
  2. Zelin Meng, Hong Lai. Quantum key distribution based on total angular momentum and fountain codes. Laser Physics 30 (1) (2019) 015201.
  3. Hong Lai, Mingxing Luo, Yongjian Xu, Josef Pieprzyk, Lei Pan, Jun Zhang, and Mehmet A. Orgun. Efficient quantum private queries based on quantum key distribution with pulse-position modulation. Laser Physics 29 (5) (2019) 055201.
  4. Hong Lai, Mingxing Luo, Josef Pieprzyk, Jun Zhang, Lei Pan, Mehmet A. Orgun. High-rate and high-capacity measurement-device-independent quantum key distribution with Fibonacci matrix coding in free space. SCIENCE CHINA Information Sciences 61(6): 062501:1-062501:11 (2018).
  5. Hong Lai, Mingxing Luo, Jun Zhang, Josef Pieprzyk, Lei Pan, Mehmet A. Orgun. A large-alphabet three-party quantum key distribution protocol based on orbital and spin angular momenta hybrid entanglement. Quantum Information Processing 17(7): 162 (2018).
  6. Hong Lai, Mingxing Luo, Mehmet A. Orgun, Josef Pieprzyk, Fuyuan Xiao, Cheng Zhan. Tunable multi-party high-capacity quantum key distribution based on m-generalized Fibonacci sequences using golden coding. Quantum Information Processing 17(9): 246 (2018).
  7. Hong Lai, MingXing Luo, Yongjian Xu, Josef Pieprzyk, Jun Zhang, Lei Pan, and Mehmet A. Orgun. Round-robin-differential-phase-shift quantum key distribution based on wavelength division multiplexing. Laser Physics Letters 15, no. 11 (2018): 115201.
  8. Hong Lai, MingXing Luo, Yongjian Xu, Josef Pieprzyk, Jun Zhang, Lei Pan, and Mehmet A. Orgun. A Quantum Secret Sharing Scheme Using Orbital Angular Momentum onto Multiple Spin States Based on Fibonacci Compression Encoding. Commun. Theor. Phys. 70 (2018) 384–390.
  9. Hong Lai, MingXing Luo, Cheng Zhan, Josef Pieprzyk, and Mehmet A. Orgun. An improved coding method of quantum key distribution protocol based on Fibonacci-valued OAM entangled states. Physics Letters A, 381(35), 18 September 2017, Pages 2922-2926.
  10. Hong Lai, MingXing Luo, Josef Pieprzyk, Zhi-Guo Qu, Shu-Dong Li and Mehmet A. Orgun. An efficient quantum blind digital signature scheme. SCIENCE CHINA Information Sciences, 2017, 60(8): 082501.
  11. Hong Lai, Mehmet A. Orgun, Josef Pieprzyk, Jing Li, Ming-Xing Luo, Jing-Hua Xiao, and Fu-Yuan Xiao. High-capacity quantum key distribution using Chebyshev-map values corresponding to Lucas numbers coding. Quantum Information Processing 15, no. 11 (2016): 4663-4679. (SCI二区期刊论文).
  12. Hong Lai, Li-Yin Xue, Mehmet A. Orgun, Jing-Hua Xiao, Josef Pieprzyk. A hybrid quantum Key distribution using extended unitary operations and distributed fountain codes. Quantum Information Processing, 2015, 14, 697-713. (SCI二区期刊论文)
  13. Hong Lai , Mehmet A. Orgun, Josef Pieprzyk, Jinghua Xiao, Liyin Xue, Zhongtian Jia. Controllable quantum private queries using an entangled Fibonacci-sequence spiral source. Physics Letters A, 2015, 379, 2561-2568. (SCI 期刊论文)
  14. Hong Lai, Jinghua Xiao, Mehmet A. Orgun, Liyin Xue, Josef Pieprzyk. Quantum direct secret sharing with efficient eavesdropping-check and authentication based on distributed fountain codes. Quantum Information Processing, 2014, 13: 895-907. (SCI二区期刊论文)
  15. Hong Lai, Mehmet A. Orgun, Jinghua Xiao, Josef Pieprzyk, Liyin Xue，Yixian Yang. Provably secure three-party key agreement protocol using Chebyshev maps in the standard mode. Nonlinear Dynamics, 2014, 4, 1427-1439. (SCI一区 期刊论文)
  16. Hong Lai, Mehmet A. Orgun, Jinghua Xiao, Liyin Xue. Fault-tolerant high-capacity quantum key distribution over a collective-noise channel. Quantum Information Processing, 2014, 13:1523-1535. (SCI二区 期刊论文)
  17. Hong Lai, Jinghua Xiao, Lixiang Li, Yixian Yang. Applying semi-group property of enhanced Chebyshev polynomials to anonymous authentication protocol. Mathematical Problems in Engineering, 2012, 2012, 454823. (SCI 期刊论文)
  18. Hong Lai, Jing-Hua Xiao, Li-Xiang Li, Yi-Xian Yang. Recursive hiding of biometrics-based secret sharing scheme using adversary structure. Information Processing Letters, 2012, 112: 683-687. (SCI 期刊论文)
  19. 赖红, 熊海灵, 肖富元. 中外合作办学形势下线性代数的教学实践. 西南师范大学学报（自然科学版）42 (8) 134-140 2017.

获奖情况

  1. 获西南大学第十二届青年教师讲课比赛一等奖；
  2. 获西南大学第十一届青年教师讲课比赛二等奖；
  3. 获2018重庆市教学比赛优秀奖；
  4. 西南大学2016-2017，2017-2018，2019-2020年度优秀教师；

主持或参加科研项目（选题）情况

  1. 国家自然科学基金青年项目 – No.61702427. 基于斐波那契螺线的轨道角动量纠缠态的量子保密通信研究. 2018/01-2020/12，在研，主持；
  2. 基本科研业务费（重点） – No.XDJK2020B027. 基于张量网络的机器学习上的量子保密通信. 2020/01-2022/12，在研，主持；
  3. 2018年重庆市留创计划创新类项目 – No.cx2018076
    2018/09-2019/09，在研，主持
  4. 博士基金 – No.SWU115091. 高效高容量的量子密码协议的设计与分析. 2016/01-2018/12，已结题，主持
  5. 开放基金 – No.41013617. 可扩展的混合量子保密通信研究项目. 2016/04-2017/05，已结题，主持
  6. 基本科研业务费（一般）- No.XDJK2018C048. 基于Fibonacci分块对角矩阵上的高速传输量子密钥分发协议研究. 2018/03-2019/12，已结题，主持；
  7. 基本科研业务费（一般） – No.XDJK2016C043. 实用的量子密钥分配协议的设计与分析. 2016/03-2017/12，已结题，主持；

指导学生

  1. 指导本科生周瑞涵，陈虹佑和汪舒参加2020年“美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)获M奖；
  2. 指导2018级研究生孟则霖参加2019年“华为杯”中国研究生数学建模比赛获一等奖（当年全校唯一一组）；
  3. 指导本科生黄梓玲，张李玲和朱艳蓉获得西南大学2019-2020学年度学生学行论坛中学生团队主讲了总第37期《打开天窗说“量”话》。（当年学院唯一一组）；
  4. 指导学生张李玲获得2019大学生创业重庆市项目；
  5. 指导学生黄梓玲获得2019大学生创业西南大学项目。

备注

研究生同学和有兴趣的本科同学， 如果你乐于接受挑战＋快速学习能力，并且有特别兴趣于“机器学习”＋“量子计算”方向，或者特别兴趣于量子算法与软件和量子密码与安全通信……欢迎你——加入这项既有“深厚理论”背景，又有“光明前景”+“光明钱景”的事业！

量子人工智能是计算机、人工智能与量子物理相结合而产生的新兴交叉学科，将为人类提供后摩尔时代的技术，为二十一世纪人工智能的发展提供新的原理和方法。量子人工智能技术已成为世界各国战略竞争的焦点之一。量子人工智能科学是量子计算的核心内容， 并与量子神经网络、量子博弈论、量子控制等研究领域有大量的交叉，是未来中国科技发展的重大方向之一。

有意者请 Email 我：hlai@swu.edu.cn.

国家奖学金以及完善的奖励机制

(参阅学院网站：点我)

  1. 国家提供奖学金 (全额一等奖学金和二等奖学金)
  2. 西南大学计算机与信息科学学院提供研究生基金，主要用于研究生的科技成果奖励
  3. 实验室对取得一定成绩的研究生提供奖励
  4. 西南大学计算机与信息科学学院提供助研、助教、助管等机会

名校学习、交流机会

主要依托大型项目: 国家自然科学基金项目、重庆市基金和西南大学基本业务费，我团队从同学们的长远规划出发，为同学们提供良好的学习、科研平台，我们与北邮、澳大利亚Macquarie和Deakin大学等建立了良好的合作关系，推荐和提供外出学习、参会、交流，以及出国深造等机会。

独立申请基金的机会 (研究生在读期间基金项目)

  1. 西南大学计算机与信息科学学院、软件学院 研究生创新基金
  2. 西南大学 研究生创新基金
  3. 中央高校基本科研业务费 学生项目

前景

我将带领团队一如既往地在已有的研究方向上不断开拓进取，瞄准学科前沿和国家重大需求，力争在主攻方向上取得原创性研究成果，同时开展广泛的国际合作，努力提供实验室的研究水平，争创一流。我们团队拥有良好宽松的学术氛围，热忱欢迎有志学子加入实验室。

更多详情，请参阅西南大学研究生院网站：点我.