12月26日，由科技日报社主办、部分两院院士和媒体人士共同评选出的2021年国内、国际十大科技新闻揭晓。中国科大潘建伟院士团队的“‘祖冲之号’‘九章二号’量子计算原型机研制成功”、陈秀雄教授团队的“凯勒几何两大核心猜想被证明”、杨睿智教授作为共同通讯作者参与的研究成果“我国科学家观测到迄今宇宙中最高能量光子”与地球和空间科学学院空间有效载荷研制团队参与的“我国首次火星探测任务天问一号着陆火星”同时入选2021年度国内十大科技新闻。
2021年5月，潘建伟院士团队成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。10月，该团队构建了66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，实现了对“量子随机线路取样”任务的快速求解。同月，潘建伟院士团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，发展了量子光源受激放大的理论和实验方法，构建了113个光子144模式的量子计算原型机“九章二号”，并实现了相位可编程功能，完成了对用于演示“量子计算优越性”的高斯玻色取样任务的快速求解。根据目前已正式发表的最优化经典算法，“九章二号”在高斯玻色取样这个问题上的处理速度比最快的超级计算机快亿亿亿倍。以上成果标志着我国成为目前唯一同时在两种物理体系都实现“量子优越性”的国家。
陈秀雄教授与合作者程经睿完成关于一类四阶完全非线性椭圆方程的先验估计和凯勒流形上有关卡拉比极值度量若干著名猜想，解决了若干有关凯勒流形上常标量曲率度量和卡拉比极值度量的著名问题，包括长期未决的强制性猜想和测地稳定性猜想，在偏微分方程和复几何领域取得重要“里程碑式结果，将对几何和偏微分方程的研究产生重要的影响。
中国科大参与的高海拔宇宙线观测站（LHAASO）实验在银河系中发现了12个能把宇宙线加速到1千万亿电子伏特（10^15 eV, PeV）以上的加速源，从而为宇宙线起源这一问题的解决带来了突破性的进展。物理学院近代物理系与核探测与核电子学国家重点实验室李澄团队在LHAASO实验中负责WCDA和KM2A阵列缪子探测器核心部件——大尺寸光敏探头的研制，安琪团队负责WCDA阵列的大尺寸光敏探头读出电子学系统的设计、制造和安装，天文学系杨睿智教授参与了数据分析工作，主持了多波段数据的收集和对观测数据的理论解释工作。
中国科大独立研制的火星环绕器有效载荷火星磁强计随我国首个火星探测器“天问一号”成功发射。火星磁强计的主要功能是获取火星空间磁场环境高精度数据，测量火星空间边界层，探测火星南部局地岩层的剩磁及火星感应磁层，研究近火空间处的行星际等离子体和行星际磁场等，同时还会结合其他载荷仪器对火星大气中的粒子逃逸等问题开展研究。5月15日，天问一号探测器成功着陆火星，迈出了我国星际探测征程的重要一步。5月25日9时49分，火星磁强计的伸杆实施了在轨展开，遥测参数显示伸杆展开到位，返回科学数据显示产品运行正常，火星磁强计开启了对近火空间矢量磁场的科学探测任务。（记者 汪乔 实习生 王静娴）
