В 1974 году окончил Белорусский государственный университет и начал работать в Институте физикиАкадемии наук БССР, с 1994 года руководит лабораторией квантовой оптики. В начале 1980-х возглавлял совет молодых учёных[2]. Совмещал научную деятельность с преподаванием на физическом факультете БГУ[3]. С 2008 года занимал должность заместителя академика-секретаря Отделения физики, математики и информатики НАН Беларуси, с 2012 года — главного учёного секретаря НАН Беларуси, с 2014 года по 2022 год — заместителя председателя Президиума НАН Беларуси[4]. В 2005—2011 годах являлся председателем Белорусского физического общества. В 2009 году избран членом-корреспондентом НАН Беларуси, в 2014-м — академиком НАН Беларуси по специальности квантовая информатика[5], в 2019-м — иностранным членом РАН. В 2021 году избран сопредседателем Ученого совета ОИЯИ[6]. Главный редактор журнала прикладной спектроскопии[7] и Известий Национальной академии наук Беларуси, серия физико-математических наук[8].
Научные работы по квантовой оптике и квантовой информатике. Разработал теорию квантовых флуктуаций при нелинейно-оптических взаимодействиях и на её основе предсказал ряд эффектов, наблюдавшихся при испускании фотонов одиночными атомами и молекулами в различных окружениях. Разработал новые методы и системы для квантовых информационных технологий (квантовых компьютеров и квантовой криптографии). Одним из первых в мире стал излучать одиночные фотоны[3]. При его участии в Белоруссии открыта учебная специальность Квантовые информационные системы[3].
Килин С. Я. Квантовая оптика: Поля и их детектирование. — 2-е изд. — М.: Едиториал УРСС, 2003.
Квантовая криптография: идеи и практика / под ред. С. Я. Килина, Д. Б. Хорошко, А. П. Низовцева. — Мн., 2008.
Основные статьи
Kilin S. Ya., Horoshko D. B. Fock State Generation by the Methods of Nonlinear Optics // Phys. Rev. Lett. — 1995. — Vol. 74. — P. 5206—5207. — doi:10.1103/PhysRevLett.74.5206.
Horoshko D. B., Kilin S. Ya. Direct Detection Feedback for Preserving Quantum Coherence in an Open Cavity // Phys. Rev. Lett. — 1997. — Vol. 78. — P. 840—842. — doi:10.1103/PhysRevLett.78.840.
Dräbenstedt A., Fleury L., Tietz C., Jelezko F., Kilin S., Nizovtzev A., Wrachtrup J. Low-temperature microscopy and spectroscopy on single defect centers in diamond // Phys. Rev. B. — 1999. — Vol. 60. — P. 11503—11508. — doi:10.1103/PhysRevB.60.11503.
Wrachtrup J., Kilin S. Ya., Nizovtsev A. P. Quantum computation using the 13C nuclear spins near the single NV defect center in diamond // Optics and Spectroscopy. — 2001. — Vol. 91. — P. 429—437. — doi:10.1134/1.1405224.
Jelezko F., Popa I., Gruber A., Tietz C., Wrachtrup J., Nizovtsev A., Kilin S. Single spin states in a defect center resolved by optical spectroscopy // Appl. Phys. Lett. — 2002. — Vol. 81. — P. 2160—2162. — doi:10.1063/1.1507838.
Mogilevtsev D., Nisovtsev A. P., Kilin S., Cavalcanti S. B., Brandi H. S., Oliveira L. E. Driving-Dependent Damping of Rabi Oscillations in Two-Level Semiconductor Systems // Phys. Rev. Lett. — 2008. — Vol. 100. — P. 017401. — doi:10.1103/PhysRevLett.100.017401.
Kilin S. Ya., Kapale K. T., Scully M. O. Lasing without Inversion: Counterintuitive Population Dynamics in the Transient Regime // Phys. Rev. Lett. — 2008. — Vol. 100. — P. 173601. — doi:10.1103/PhysRevLett.100.173601.
