徐飞虎,中国科学技术大学教授。2009 年中科大本科,2014 年多伦多大学博士,2015-2017 年麻省理工学院博士后,2017 年入选国家创新人才计划青年项目,2021 年入选教育部长江学者、获科学探索奖,2022 年入选美国光学学会会士(Optica Fellow)。主要研究方向包括量子通信、单光子成像等量子信息科学;国际上率先开展量子通信的现实安全性实验研究,首次实验实现测量设备无关和设备无关量子密钥分发,为量子通信的广泛应用奠定基础;系统性地发展了单光子成像算法和技术,提出单像素单光子成像算法,创造了单光子成像的最远距离实验世界记录,并保持着国际领先地位。在 Reviews of Modern Physics, Nature,Nature Photonics 等期刊发表 80 余篇论文。获英国物理协会(IOP-NJP)青年科学家奖、全球华人物理学会(OCPA)杰出论文奖等。现担任 npj Quantum Information 期刊副主编、国际量子密码大会指导委员。2019 年入选《麻省理工科技评论》中国区“35 岁以下科技创新 35 人”。
徐飞虎一直将“探索、热爱、追求”作为自己科研路上的重要关键词。
他在读本科时,中科大在量子信息方向的浓厚科研氛围激发了他对量子科学与技术的强烈好奇心。本科毕业后,他选择去多伦多大学出国深造,希望继续深入研究量子信息技术并将其实用化。
2010 年,在多伦多大学攻读博士的第一年里,他和导师 Hoi-Kwong Lo 教授实现了国际首个对商用量子密钥分发系统(QKD)的破解和防御,通过实验证明了量子通信现实安全性的重要性。量子密码创始人 Charles Bennett 教授(科学突破奖、沃尔夫奖获得者)评价他是“量子通信领域一颗冉冉升起的新星”。
2014 年博士毕业后,徐飞虎前往麻省理工学院(MIT)攻读博士后,加入 Jeffrey Shapiro 和 Franco Wong 领导的光学和量子信息小组,他的科研重点拓展到全新的单光子成像和非视域成像研究领域。2016 年,他提出了单光子计算成像算法,首次实现了每个像素只探测一个光子的超低光、高灵敏三维成像。
在海外深造的 8 年里,徐飞虎一直希望有朝一日可以为祖国的科研事业贡献力量。他在 2017 年回归母校中科大,加入了潘建伟院士领导的量子团队,回到了十几年前梦开始的地方。
近年来,他的主要科研目标依旧围绕如何将量子技术实用化展开,包括单光子成像、非视域成像、量子网络等研究方向。他与合作者在 2019 年打破了单光子三维成像的最远距离记录,能够以单个像素单个光子的灵敏度对城市范围内 45 公里远的物体进行精确的三维成像,有望大幅提升激光雷达的探测距离。此成果被选为美国光学学会年度进展、中国光学学会十大进展。
不断拓展现有的研究成果,探索新的实用化方向。目前,他和团队已实现超过 200 公里的远距离单光子三维成像,将成像距离从十公里突破到百公里量级,为远距离目标识别、对地观测等领域的应用开拓了新方向,此成果被《自然》(Nature)杂志选为研究亮点。2021 年,他和团队与窦贤康院士等人合作,实验实现了 1.43 公里的非视域成像,首次在公里尺度上进行“视线拐弯”的探测和成像,为非视域成像技术的开拓及在实际场景中的应用开辟了新道路。
在量子通信研究上,2020 年,他受邀以第一作者在国际物理学界最权威的综述性期刊《现代物理评论》(Reviews of Modern Physics)上发表长篇综述文章,系统阐述了量子密码的原理、理论、实验技术和未来发展趋势。2022 年,他与合作者首次在国际上实现了设备无关量子密钥分发(Device-Independent QKD)的原理性演示,对于揭示量子力学基础检验和量子信息处理之间内在的联系具有重要意义, 这项工作被“2022 年诺贝尔物理学奖”获奖工作官方介绍文件引用。
徐飞虎确信,只有对科学的不断探索、对技术的不断追求才能有望实现原始创新或技术突破,从而为解决国家的科技需求做出重要贡献。
拍摄:络绎科学
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