量子卫星的第一个任务就是量子密钥分发，通俗地说就是量子保密通信。也就是意味着卫星在轨运行过程中，它会将不同的单光子束分别发送到北京的兴隆站和新疆的南山站，然后地面的工作人员会将接收到的光子进行测量，从而约定密码，最终以实现遥远两地之间绝对安全的量子保密通信。

量子纠缠分发 验证超远距离作用

量子卫星的第二个实验就是量子纠缠分发。实验中，卫星会制备出一对纠缠光子，然后把它们分别发送到位于云南的丽江站和青海的德令哈站。根据量子的纠缠理论，虽然这两个量子的状态不断变化，而且是不确定的，但只要测量其中的一个光子，也就知道了另外一个光子的状态，形象地说就好像是双胞胎的心灵感应。实验人员同时对这两个接收到的光子进行独立测量，从而以验证爱因斯坦所说的这种 “幽灵般的超远距离作用”是否真的存在。

量子隐形传态 量子世界的时空穿越

时空穿越一直是人类的梦想。在量子世界中，这种时空穿越的现象真的存在，这就是量子卫星要进行的第三个实验——量子隐形传态。顾名思义，就是用隐形的方式传输量子的状态。实验中，科研人员会在地面的实验站制备出一对纠缠光子，一个留在地面，一个发送到卫星上。与此同时，科研人员还会再制备出第三个光子，让它和地面的光子发生新的纠缠。按照量子的理论，在地面的两个光子纠缠在一起的同时，天上的光子不再和地面的光子纠缠，反而会呈现出地面上第三个光子的状态，就好像把地面的第三个光子瞬间传送到了空中。