星地量子通信是利用低轨卫星与地面实现量子信息传输的一种通讯模式。由于地球曲率的影响和光纤损耗的增加，在地面间实施远距离量子通信很困难，因此，星地量子通信成为一种更好的选择。基于“不可分割”“不可克隆”等量子特性，量子通信被称为“原理上无条件安全”的通信方式，在多领域具有应用前景。星地量子通信网的建成，为未来实现覆盖全球的“量子网”奠定科技基础，也为相对论、引力波等科学研究，提供了前所未有的“天地实验室”。2021年1月7日，中国科学技术大学宣布，中国科研团队成功实现了跨越4600公里的星地量子密钥分发，标志着我国已构建出天地一体化广域量子通信网雏形。该成果已在英国《自然》杂志上刊发。中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟院士及其同事彭承志等，与中科院上海技术物理研究所王建宇、光电技术研究所黄永梅等组成的协同创新团队，在国际上首次成功实现了星地量子密钥分发即所谓的“星地量子通信”的全方位的地面验证，为未来实现星地量子通信的全球化量子网络奠定了坚实的技术基础。