12月26日，由科技日報社主辦、部分兩院院士和媒體人士共同評選出的2021年國內、國際十大科技新聞揭曉。中國科大潘建偉院士團隊的“‘祖沖之號’‘九章二號’量子計算原型機研制成功”、陳秀雄教授團隊的“凱勒幾何兩大核心猜想被證明”、楊睿智教授作為共同通訊作者參與的研究成果“我國科學家觀測到迄今宇宙中最高能量光子”與地球和空間科學學院空間有效載荷研制團隊參與的“我國首次火星探測任務天問一號著陸火星”同時入選2021年度國內十大科技新聞。

2021年5月，潘建偉院士團隊成功研制了62比特可編程超導量子計算原型機“祖沖之號”，并在此基礎上實現了可編程的二維量子行走。10月，該團隊構建了66比特可編程超導量子計算原型機“祖沖之二號”，實現了對“量子隨機線路取樣”任務的快速求解。同月，潘建偉院士團隊與中科院上海微系統所、國家并行計算機工程技術研究中心合作，發(fā)展了量子光源受激放大的理論和實驗方法，構建了113個光子144模式的量子計算原型機“九章二號”，并實現了相位可編程功能，完成了對用于演示“量子計算優(yōu)越性”的高斯玻色取樣任務的快速求解。根據目前已正式發(fā)表的最優(yōu)化經典算法，“九章二號”在高斯玻色取樣這個問題上的處理速度比最快的超級計算機快億億億倍。以上成果標志著我國成為目前唯一同時在兩種物理體系都實現“量子優(yōu)越性”的國家。

陳秀雄教授與合作者程經睿完成關于一類四階完全非線性橢圓方程的先驗估計和凱勒流形上有關卡拉比極值度量若干著名猜想，解決了若干有關凱勒流形上常標量曲率度量和卡拉比極值度量的著名問題，包括長期未決的強制性猜想和測地穩(wěn)定性猜想，在偏微分方程和復幾何領域取得重要“里程碑式結果，將對幾何和偏微分方程的研究產生重要的影響。

中國科大參與的高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）實驗在銀河系中發(fā)現了12個能把宇宙線加速到1千萬億電子伏特（10^15 eV, PeV）以上的加速源，從而為宇宙線起源這一問題的解決帶來了突破性的進展。物理學院近代物理系與核探測與核電子學國家重點實驗室李澄團隊在LHAASO實驗中負責WCDA和KM2A陣列繆子探測器核心部件——大尺寸光敏探頭的研制，安琪團隊負責WCDA陣列的大尺寸光敏探頭讀出電子學系統的設計、制造和安裝，天文學系楊睿智教授參與了數據分析工作，主持了多波段數據的收集和對觀測數據的理論解釋工作。

中國科大獨立研制的火星環(huán)繞器有效載荷火星磁強計隨我國首個火星探測器“天問一號”成功發(fā)射?；鹦谴艔娪嫷闹饕δ苁谦@取火星空間磁場環(huán)境高精度數據，測量火星空間邊界層，探測火星南部局地巖層的剩磁及火星感應磁層，研究近火空間處的行星際等離子體和行星際磁場等，同時還會結合其他載荷儀器對火星大氣中的粒子逃逸等問題開展研究。5月15日，天問一號探測器成功著陸火星，邁出了我國星際探測征程的重要一步。5月25日9時49分，火星磁強計的伸桿實施了在軌展開，遙測參數顯示伸桿展開到位，返回科學數據顯示產品運行正常，火星磁強計開啟了對近火空間矢量磁場的科學探測任務。