1.实现千公里级量子密钥分发

•采用卫星发射量子信号，地面接收的方式，“墨子号”过境时，与河北兴隆地面光学站建立光链路，通信距离从645公里到1200公里。在1200公里通信距离上，星地量子密钥的传输效率比同等距离地面光纤信道高20个数量级(万亿亿倍)。

2.实现千公里级量子纠缠分发

•当“墨子号”卫星过境时，它同时与青海德令哈站和云南丽江站两个地面站建立光链路，量子纠缠光子对从卫星到两个地面站的总距离平均达2000公里，并以每秒1对的速度在地面相距1203公里的两个站之间建立量子纠缠。

3.实现地星量子隐形传态

•采用地面发射纠缠光子、天上接收的方式，“墨子号”过境时，与海拔5100m的西藏阿里地面站建立光链路。地面光源每秒产生8000个量子隐形传态事例，地面向卫星发射纠缠光子，实验通信距离从500公里到1400公里，所有6个待传送态均以大于99.7%的置信度超越经典极限。