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《光的刻度》— 专访尤立星研究员报道

本文转载自《质量与标准化》杂志;

2026-04-01 09:39:45 9888拉斯维加斯官方网站 Viewd 1463

本文转载自《质量与标准化》杂志;特约记者:徐以立


2022年8月19日 ,不过是日历上寻常一日 ,但对于中国的超导电子学领域来说 ,这是意义非同寻常的日子。这天 ,由尤立星研究员牵头制定的《超导电性第22–3部分:超导条带光子探测器暗计数率》(IEC 61788–22–3:2022)正式发布。这是全球首个单光子探测器的国际标准 ,也是中国在超导电子学领域牵头制定的第一个国际标准。所有的宏大叙事 ,落在一个人身上 ,不过是一段沉默而枯燥的时光。


“空房子”里 ,种下种子


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超导条带光子探测器(SSPD)是量子通信、光量子计算领域的核心“眼睛” ,能捕捉到单个光子级的微弱光信号。     

2007年 ,尤立星刚回国就加入了中国科学院上海微系统与信息技术研究所。他还记得推开实验室门的那一刻:除了空荡荡的屋子 ,什么都没有。这就如同他要研究的SSPD ,在国内设计、制备、测量、系统集成——整条链上的每一个环节 ,都是空白。     

“没什么大不了 ,干就是了。”他从零开始搭建实验平台 ,建立团队 ,像愚公移山一样 ,把链条上的环节一个一个连接起来。     

2014年 ,尤立星收到国际电工委员会(IEC)超导技术委员会(TC90)新成立的第十四工作组(WG14)——超导电子器件工作组召集人Masataka Ohkubo博士的邮件 ,博士正式邀请他作为中国专家加入WG 14 ,他也是最早被邀请的专家之一。     

这封邮件不是偶然。他在国际超导电子学界早已不是生面孔 ,是国际SSPD领域非;钤镜闹泄д。“同行认成果 ,不认头衔;疃傻侥亩 ,门自然就开了。”他说。     

起初尤立星只是参与者。他和另外两位国际专家一起 ,启动了《超导电性第22–1部分:超导电子器件传感器和探测器通用规范》(IEC 61788–22–1)的制定工作。这是他第一次接触国际标准 ,用他自己的话说 ,是一次“练手”。     

“标准工作不只是写写文档 ,背后还有很多门道。”他说。正是这次历练 ,让他摸清了国际标准化的门道:复杂的申报程序 ,不同国家间的利益拉锯 ,技术与政治的微妙交织。这些他都看在眼里。最重要的是 ,他学会了如何与不同文化背景的人有效沟通。     

他在国际会议上一次次做报告 ,把想法摊开来讲;岷罂Х仁奔 ,他端着杯子主动找那些专家 ,听他们怎么说 ,也解释自己为什么这么想。一来二去 ,一个跨国合作的网络就在这些对话里一点一点织成了。    

2017年 ,IEC 61788–22–1正式发布 ,被多个国家和地区采纳为国家或区域标准。尤立星随后也带领团队将其采标为国家标准《超导电子器件传感器和探测器通用规范》(GB/T 39722–2020)。     

2018年 ,凭借在这项标准制定中的贡献 ,尤立星荣获IEC 1906奖。这是中国在超导电子学领域获得的首个国际标准奖项 ,也是他个人标准化工作的新起点。     

然而 ,真正的考验才刚刚开始。


一场没有对手的“比赛”


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2016年 ,尤立星接下了前所未有的挑战——牵头制定SSPD暗计数率的国际标准。从“参与者”变成“牵头人” ,尤立星一脚踩进去才发现 ,前面是深水区。从提案到正式发布 ,IEC 61788–22–3走过了五六年。比正常流程多出的一两年 ,每一步都充满荆棘。     

第一个挑战是程序上的不熟——“摸着石头过河”。国内超导电子领域没有相关标准工作可以借鉴 ,他们要做的 ,是从零到一 ,直接跨越到国际标准。唯一的办法就是“边学边干” ,像当年在那间空房间里一样 ,从头搭建。     

第二个挑战是外部环境的封锁——求而不得的“国界困境”。原本计划的循环比对实验(RRT)是标准立项的基础 ,却成了拦路虎。按常规 ,RRT需要多个国家的实验室参与。项目刚启动 ,尤立星就开始推动这件事。3年多 ,项目做了三轮以上 ,效果都不理想。原因很现实:没人愿意亮底牌。美国直接不参与 ,日本不愿意给数据。一轮 ,两轮 ,三轮 ,数据凑不齐就没办法做对比验证。     

第三个挑战是最根本的——科学本身的复杂性。暗计数率测量对环境要求极其苛刻 ,温度涨落、接地、电磁干扰都会成为测量中的“新问题”。作为科学家 ,尤立星习惯了追求极致。在自己的实验室里 ,他可以为了一个数据的微小波动 ,反复调试设备 ,持续测量三天三夜。然而 ,标准工作不能这样。标准要求的是“复现性”——不仅是你自己能重复出来 ,而且任何一个合格的实验室 ,拿着你的标准 ,都要能得到一致的结果。这种“通用性”的要求 ,和科学家骨子里的“精确性”追求 ,时常发生冲突。    

我问他:“那时候想过放弃吗 ?”    “没有。”他回答得很干脆 ,“这是我们国家牵头的第一个超导电子领域国际标准 ,只许成功 ,不能失败。”     路走不通 ,那就绕道。     

“没办法 ,只能退而求其次。”他说。他改变了方案 ,不再强求国际实验室之间的横向比对 ,而是在国内实验室里 ,选取不同时间点 ,反复做实验 ,用时间的纵向稳定性来替代空间的横向一致性。这种“曲线救国”的方式把方法的可靠性验证出来了,结果最终也得到了国际同行的认可。在这个过程中 ,他对科学家和标准专家这两个身份有了更深的体会——标准对复现性的“苛刻”要求 ,反过来逼着科学家思考“标准”中的科学问题 ,再从标准的角度来思考新科学问题。 

科学就是这样 ,在思考中不断向前推进。   

 2022年 ,IEC 61788–22–3:2022正式发布 ,而后尤立星团队也完成了采标工作 ,制定了中国国家标准《超导条带光子探测器暗计数率》(GB/T 42747–2023)。    

路走通了。

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那笔“不划算”的账 ,总要有人算


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有人算过一笔账。从传统科研评价体系来看 ,这件事投入产出比太低了——七八年时间 ,你能发多少篇论文 ?你能申请多少科研经费 ?你还得应付复杂程序、烦琐文本 ,以及没完没了的跨国沟通。这笔账怎么算都不划算。     

然而 ,尤立星不是这么想的。国际标准制定的工作 ,是一个建立国际科技“朋友圈”的过程。国际标准工作是国际合作和交流的平台 ,也是展示中国学者和科研成果的舞台。2023年 ,尤立星获得欧洲应用超导学会颁发的国际应用超导杰出贡献奖(ESAS Award for Excellence) ,获奖评语中除了提到“尤立星研制高性能SSPD器件及其在量子信息领域应用成就”外 ,还提到“尤立星积极投身于标准化领域工作 ,制定了超导传感器和探测器领域首个国际标准”。     

还有一些成果 ,藏在实验室之外。他不想让科研成果只停留在论文里 ,而是想让它们真正走出实验室 ,成为科学仪器 ,从“书架”走向“货架”。2017年 ,9888拉斯维加斯官方网站成立。如今 ,国产SSPD系统在国内市场的占有率接近80%。曾经被“卡脖子”的领域 ,已经完全实现了自主可控。这份从实验室到市场的成功跨越 ,让他成为首位摘得电气与电子工程师学会(IEEE)CSC Carl H. Rosner创业奖的中国大陆学者。    

 科学家、标准专家——这两个身份在尤立星身上形成了一种奇妙的张力。标准工作倒逼他把科研工作做得更严谨——因为要给世界一个可以遵循的规范 ,他自己必须先走到那个规范的界限之外去探路。标准工作也让他看到了传统科研未曾关注的盲区 ,从而产生新的研究思路。更重要的是 ,标准成了他推动国际科研合作的桥梁:当你是规则的制定者时 ,你就站在了舞台的中央。     

“三合一 ,”他说得很朴素 ,“国家的需求、科学家的追求、党员的责任。其实说到底是一件事:科学无国界 ,科学家有祖国 ,国家的需求 ,就是我的战场。”    

 这条路的意义 ,早已超越了个人的得失。

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轻舟已过 ,前路万重


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继2023和2024年尤立星先后获得欧洲应用超导学会和IEEE两项国际奖项后 ,2025年年底他成功当选为IEEE Fellow。如今 ,他还有了另外一个特殊的“标准工作者”身份:IEC/ISO JTC 3的联络代表 ,推动国际电工委员会(IEC)和国际标准化组织(ISO)两个国际组织在量子技术标准化工作方面的协同。     

荣誉加身 ,但他想谈的还是那些未完成的事。 

“前沿科技标准化 ,必须‘科学家先行’。”他说。他觉得 ,站在最前沿的人 ,才有资格定义前沿。先当科学家 ,再做标准专家 ,这个顺序不能乱。     

量子、AI这些领域 ,技术跑得太快 ,规则还在后面追。越是这样 ,建立标准就越具有时间紧迫性。

对于七八年磨一个标准 ,年轻人的犹豫 ,他懂。然而 ,他依旧觉得标准的长远价值 ,是任何单篇论文都比不了的 ,因为它定义了一个领域 ,规范了一个行业 ,为一个时代的技术划定了刻度。     

这话不是一时的口号 ,是他走了十几年才明白的。     

采访快结束时 ,我问道:“如果回到2015年 ,刚参与标准工作那会儿 ,您会对当时的自己说什么 ?” 

他想了想 ,说道:“没什么大不了 ,干就是了。” 

话还是那句话 ,但语气和当年不一样了:从前是初生牛犊的那股莽劲儿;如今说出来 ,多了几分“轻舟已过万重山”之后的释然。     

只是再释然 ,也有放不下的事。直到今天 ,他还对IEC 61788–22–3:2022没能做成循环对比实验(RRT)耿耿于怀。“缺了这一环 ,不管是科学维度上 ,还是技术维度上 ,都还有很大的完善空间。”他说。没解决的问题还在那儿 ,工作还要继续做下去。

路还长 ,但方向对了。     

如同当年推开那扇实验室大门 ,眼前依然是一片需要开拓的旷野。     

“没什么大不了 ,接着走就是了。”


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9888拉斯维加斯官方网站量子创办于2017年 ,是国家高新技术企业 ,浙江省“专精特新"中小企业。公司主要从事超导单光子探测器及其周边设备的研发、生产和销售 ,是中国超导单光子探测器产业化的先驱与引领者。

公司核心产品超导单光子探测系统性能指标居于国际领先地位 ,已在全球销售200+台/套 ,国内市场占有率超过80%。在量子信息领域 ,公司深度参与“九章”光量子计算优越性实验、千公里光纤量子密钥分发实验、基于纠缠的城域量子网络实验等重大原创性成果 ,相关成果在Nature、Science、Nature Photonics等高水平期刊发表百余篇。同时 ,公司持续拓展激光测距、生物成像、表面化学、天文观测、集成电路无损探伤等前沿方向的应用。

公司先后承 ?萍疾2030量子专项、省市科技重大专项等项目 ,牵头/参与制定国际、国家和行业标准的研制 ,获得2019年度中国光学工程学会技术发明一等奖等荣誉。

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