中国首位！这个国际超导领域大奖，灵感竟来自一根牙签？

EUCAS是世界上最大规模的超导学术会议之一，每两年一届，每届参加人数近千人。CONECTUS Award在每届EUCAS上举行颁奖仪式，旨在表彰应用超导领域的年轻人才，每届全球仅评选3位获奖者。孔令东因在超导双光子空间符合探测器上的杰出贡献斩获该项大奖。

超导单光子探测器(SSPD)是光量子信息的核心器件，在深空通信、单光子成像、暗物质探测等极限场景中具有重要作用。传统超导单光子探测器要么只能分辨一个光子的位置，要么只能分辨光子的数量，无法对单光子和双光子进行准确区分，从而造成信号混叠效应。

如何设计器件结构和位置编码方案，一直是摆在科学家面前的技术难题。令人想象不到的是，孔令东在此项研究上的核心突破竟然和掰牙签这件生活小事有关。

“我曾经尝试将一根牙签掰成等长的两段，但随意一掰，发现两端牙签的长度并不相同。”孔令东回忆，“我一下子意识到，双光子探测的核心突破点在于打破对称性，也就是说，探测器之间的延迟线序列不能按照默认的均匀长度，而是要改成不同的长度。这就是该项工作最初的诞生、也是最难忘的地方。”

基于这个全新的思路，孔令东及研究团队针对双光子特性，优化电路设计，开发动态规划算法，最终成功研发了超导双光子空间符合探测器。这一探测器不仅可以同时分辨两个光子的位置，还可以精确测量两个光子的到达时间，在量子信息科技如纠缠光子对的玻色采样、高维量子编码等领域起到关键作用。

孔令东一直从事超导单光子探测的研究，在超导纳米线的空间、光谱、光子数分辨机制上取得系列突破，实现了多种新型超导光子探测器和传感器，其中，“10光子分辨的超导单光子探测器”入选“2024中国光学十大进展”（基础研究类）。“科研无法一蹴而就，需要长时间静心地思考，才有可能迸发出豁然开朗的灵感；也需要持之以恒的不懈努力，才能‘柳暗花明又一村’。”孔令东分享说。

据介绍，中国科学院上海微系统与信息技术研究所拥有国际先进水平的超导电子学工艺线及完整的超导单光子探测研究测试平台，具备完备的产业化能力，已实现SSPD作为高端科研仪器的国产化，并成功应用于九章光量子计算机、远距离光纤量子通信、激光雷达等领域。