2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空。這將使我國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信，構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。
據新華社8月16日報導，量子衛星首席科學家潘建偉院士介紹，量子通信的安全性基於量子物理基本原理，單光子的不可分割性和量子態的不可複製性保證了資訊的不可竊聽和不可破解，從原理上確保身份認證、傳輸加密以及數位簽章等的無條件安全，可從根本上、永久性解決資訊安全問題。
量子衛星2011年12月立項，是中科院空間科學先導專項首批科學實驗衛星之一。其主要科學目標一是進行星地高速量子金鑰分發實驗，並在此基礎上進行廣域量子金鑰網路實驗，以期在空間量子通信實用化方面取得重大突破；二是在空間尺度進行量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗，在空間尺度驗證量子力學理論。
工程還建設了包括南山、德令哈、興隆、麗江4個量子通信地面站和阿裡量子隱形傳態實驗站在內的地面科學應用系統，與量子衛星共同構成天地一體化量子科學實驗系統。
潘建偉表示，我國自主研發的量子衛星突破了一系列關鍵技術，包括高精度跟瞄、星地偏振態保持與基矢校正、星載量子糾纏源等。量子衛星的成功發射和在軌運行，將有助於我國在量子通信技術實用化整體水準上保持和擴大國際領先地位，實現國家資訊安全和資訊技術水準跨越式提升，有望推動我國科學家在量子科學前沿領域取得重大突破，對於推動我國空間科學衛星系列可持續發展具有重大意義。
本次任務還搭載發射了中科院研製的稀薄大氣科學實驗衛星和西班牙科學實驗小衛星。量子衛星發射入軌後將進行3個月左右的在軌測試，然後轉入在軌運行階段。
量子衛星工程由中科院國家空間科學中心抓總負責；中國科學技術大學負責科學目標的提出和科學應用系統的研製；中科院上海微小衛星創新研究院抓總研製衛星系統，中科院上海技術物理研究所聯合中科大研製有效載荷分系統；中科院國家空間科學中心牽頭負責地面支撐系統研製、建設和運行；對地觀測與數位地球科學中心等單位參加。
據介紹，長征二號丁運載火箭由中國航太科技集團公司所屬上海航太技術研究院研製。此次發射是長征系列運載火箭的第234次飛行。
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