祖冲之先生，你知道今天是什么日子吗？
3月14日，数字看上去有些眼熟。莫非，……
您想得没错！今天是国际数学日（International Mathematics Day），也叫圆周率日（Pi Day），是为了纪念圆周率而创立的。
原来如此，我观这“祖冲之三号”冠我之名，不知它能算出圆周率吗？
别慌，您接着往下看喵。
什么是π？
圆周率是数学常数，等于任意圆周长与直径之比。圆周率常用符号π（pi）表示，因为希腊文中“周围”一词的开头字母是π。
▲圆周率的数学含义（来源：https://www.piday.org/）
求算π的值是数学上一个耐人寻味的问题，许多数学家为求算π的值花费了多年的精力。公元5世纪，中国数学家祖冲之用几何方法将圆周率计算到小数点后7位。大约同时，印度数学家也将圆周率计算到小数点后5位。史上首条π的精确无穷级数公式（即π的莱布尼茨公式）直到约1000年后才由印度数学家发现。
微积分出现后，π的位数很快计到数百位。在20和21世纪，计算机技术快速发展，π的计算精度急速提高。如今，计算π的值主要都为打破记录、测试超级计算机的计算能力和高精度乘法算法。
▲圆周率数值的形象表述（来源：wikipedia）
2025年国际数学日
2025年国际数学日（π日）的主题是“数学、艺术与创意（Mathematics, Art, and Creativity）”，今年国际数学日的海报基于彭罗斯密铺（Penrose tiling）设计[1]。
▲2025年国际数学日海报（来源：https://www.idm314.org/）
未解之谜：祖冲之是如何算出圆周率的？
祖冲之 (429—500 年)，字文远，范阳郡遒县 (今河北省保定市涞水县) 人，是我国南北朝时期著名数学家、天文学家。
▲祖冲之
祖冲之在圆周率上有两大贡献，他不仅求得了圆周率的七位小数的精确值，即3.1415926 < π <3.1415927，同时，他所提出的圆周率的密率355/113，用于表示π 的近似值，这比荷兰工程师安托尼兹早了1000年。1913 年，日本数学家三上义夫建议，把原来以安托尼兹命名的圆周率的密率，改为“祖率”，以纪念祖冲之。
为了纪念祖冲之的成就，在月球背面，有一座环形山被命名为“祖冲之山”。
▲阿波罗16号拍摄的祖冲之环形山东向斜视图（来源：wikipedia）
祖冲之究竟是怎样计算出圆周率 π 值的？对于这个问题，科学家们直到如今仍没有一个确定的答案。
不解之缘：从祖冲之到“祖冲之三号”
现代科学家将古代智慧与前沿科技联结，创造了“祖冲之号”超导计算机。如今，”祖冲之号“历经三代不断更新迭代，“精益求精”的科研精神将代代传承下去。
2021年5月，潘建伟、朱晓波、彭承志等构建了当时国际上量子比特数目最多的62比特超导量子计算原型机“祖冲之号”，并实现了可编程的二维量子行走[2]。
2021年10月25日，中国科学技术大学中科院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队与中科院上海技术物理研究所合作，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。这使得我国成为目前世界上唯一在超导量子和光量子两种物理体系达到量子计算优越性里程碑的国家[3]。
▲来源：墨子沙龙
2025年3月3日，中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等，与上海量子科学研究中心、河南省量子信息与量子密码重点实验室、中国计量科学研究院、济南量子技术研究院、西安电子科技大学微电子学院以及中国科学院理论物理研究所等单位合作，在超导量子计算领域取得重大突破，成功构建了具有105量子比特的祖冲之三号超导量子计算原型机，并通过随机线路采样（RCS）实验再次刷新量子计算优越性记录。该成果以封面论文的形式正式发表于国际权威物理期刊《Physical Review Letters》[4]，标志着我国在量子计算领域的国际领先地位进一步巩固。
量子计算机能算出圆周率吗？
很遗憾，这个问题的答案目前仍是否定的，现如今的量子计算机仅能在特定问题的求解上实现量子优越性，仍是一种非通用的量子计算机。
相信在未来，当实用的量子计算机走进我们的生活，一秒算出极其精确的圆周率数值将不再遥远。
参考资料
[1]https://www.idm314.org/
[2]https://www.science.org/doi/10.1126/science.abg7812
[3]https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.180501
[4]https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.090601
