孙教授在矩阵优化、统计优化、非光滑分析和风险管理等领域取得了一系列重要成果。其中,他于2006年解决了关于非线性半定规划 (SDP) 问题的强正则性公开问题。孙教授长期致力于利用非光滑分析设计高效算法求解大规模优化问题并取得丰硕成果,他与卓金全教授及杨柳钦博士一起研发的大规模半定规划问题求解软件 SDPNAL+,更于2018年获得三年一度的Beale-Orchard-Hays奖。
孙教授享誉国际,他于2020年当选为美国工业与应用数学学会会士,以表彰他在锥优化算法和软件,特别是矩阵优化方面的贡献。同年,他当选为中国工业与应用数学学会首届会士。翌年,孙教授荣获由华为香港研究中心和华为诺亚方舟实验室分别颁发的 “杰出合作者奖”,以表彰他所开发的高效、稳健技术,高效求解了生产计划和供应链物流中的大规模线性规划模型。2022年,孙教授又获选为香港研究资助局高级研究学者。
孙教授积极服务学术社群,目前担任香港数学学会会长,并担任包括 《Mathematical Programming》、 《SIAM Journal on Optimization》、 《中国科学:数学》 (《Science China Mathematics》) 在内的多本重要国际学术杂志的编委。他也曾担任2021年美国工业与应用数学学会优化会议的联合主席。