2016年8月16日1時40分，墨子號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。中國這將使我國在世界上首次實現衛星和地面之間的成功量子通信，構建天地一體化的發射量子保密通信與科學實驗體系。
量子衛星首席科學家潘建偉院士介紹，世界首顆量子通信的量科安全性基于量子物理基本原理，單光子的學實星不可分割性和量子態的不可復制性保證了信息的不可竊聽和不可破解，從原理上確保身份認證、驗衛傳輸加密以及數字簽名等的墨子號無條件安全，可從根本上、中國永久性解決信息安全問題。成功
量子衛星2011年12月立項，發射是世界首顆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量科進行星地高速量子密鑰分發實驗，并在此基礎上進行廣域量子密鑰網絡實驗，學實星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里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，將有助于我國在量子通信技術實用化整體水平上保持和擴大國際領先地位，實現國家信息安全和信息技術水平跨越式提升，有望推動我國科學家在量子科學前沿領域取得重大突破，對于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制的稀薄大氣科學實驗衛星和西班牙科學實驗小衛星。量子衛星發射入軌后將進行3個月左右的在軌測試，然后轉入在軌運行階段。
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制；中科院上海微小衛星創新研究院抓總研制衛星系統，中科院上海技術物理研究所聯合中科大研制有效載荷分系統；中科院國家空間科學中心牽頭負責地面支撐系統研制、建設和運行；對地觀測與數字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天科技集團公司所屬上海航天技術研究院研制。此次發射是長征系列運載火箭的第234次飛行。
