2004年，蔡林格团队才利用多瑙河底的光纤信道，将量子隐形传态距离提高到600米。2008年，潘建伟团队与清华大学合作，在北京八达岭与河北怀来之间实现了16公里的量子态隐形传态，相当于此前世界纪录的27倍。

2011年12月，量子卫星立项，是中科院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一。工程还建设了包括南山、德令哈、兴隆、丽江4个量子通信地面站和阿里量子隐形传态实验站在内的地面科学应用系统，与量子卫星共同构成天地一体化量子科学实验系统。

量子卫星首席科学家潘建伟院士介绍，中国自主研发的量子卫星突破了一系列关键技术，包括高精度跟瞄、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等。

2011年，中科院正式启动全球首颗“量子科学实验卫星”的研制，这既意味着中国科学家率先向星地量子通信发起挑战，更意味着中国或将领先欧美获得量子通信覆盖全球的能力。

2012年，潘建伟团队在青海湖实现了97公里自由空间的量子态隐形传输。

2015年，潘建伟团队首次实现单光子多自由度的量子隐形传态，也就是说，传输了一个单光子的多个信息。

2015年，潘建伟团队多光子纠缠干涉成果获得了2015年度国家自然科学一等奖。

2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅。它承载着率先探索星地量子通信可能性的使命，并将首次在空间尺度验证量子理论的真实性。

2017年8月10日，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了三大科学实验任务：量子纠缠分发、量子密钥分发、量子隐形传态。

2018年1月，中国科技大学潘建伟教授及其同事彭承志等组成的研究团队，联合中科院上海技术物理所王建宇研究组以及微小卫星创新研究院、国家空间科学中心等单位，与奥地利科学院Anton Zeilinger研究组合作，利用“墨子号”量子科学实验卫星，在中国和奥地利之间首次实现距离达7600公里的洲际量子密钥分发，并利用共享密钥实现加密数据传输和视频通信。该成果标志着“墨子号”已具备实现洲际量子保密通信的能力。​