量子通信是利用量子疊加態和糾纏效應進行信息傳遞的新型通信方式，基於量子力學中的不確定性、測量坍縮和不可克隆三大原理提供了無法被竊聽和計算破解的絕對安全性保證，主要分為量子隱形傳態和量子密鑰分發兩種。
中國科學技術大學潘建偉及其同事陳宇翱、彭承志等與中國科學院上海技術物理研究所王建宇研究組、濟南量子技術研究院及中國有線電視網絡有限公司合作，在國際學術期刊Nature雜誌上發表了題為「跨越4600公裡的天地一體化量子通信網絡」（An integrated space-to-ground quantum communication network over 4，600 kilometres）的論文。
量子通信從理論上的定義而言，並沒有一個非常嚴格的標準。在物理學中可以將其看作是一個物理極限，通過量子效應就能實現高性能的通信。而在信息學中，量子通信是通過量子力學原理中特有的屬性，來完成相應的信息傳遞工作。量子通信同傳統的通信方式相比較，有一些比較突出的特點，例如安全性比較高，還有就是傳輸的過程中不容易受到阻礙。當量子態在不被破壞的情況下，在傳輸信息的過程中是不會被竊聽，也不會被複製的，所以嚴格意義上來看，它是絕對安全的。
在很長一段時間裡，全球最風靡的電影及小說都是以間諜戰和破譯密碼為主要內容，竊聽、反竊聽；加密、解密……很多人最關心的是，有沒有絕對安全的保密通信，讓竊聽、破譯者無計可施？美國《時代周刊》稱，隨著中國量子通信成功實現100公裡傳輸，量子保密通信已經開始變成現實。這是在2012年的消息，在今天，研究團隊在量子保密通信京滬幹線與「墨子號」量子衛星成功對接的基礎上，構建了世界上首個集成700多條地面光纖量子密鑰分發（QKD）鏈路和兩個星地自由空間高速QKD鏈路的廣域量子通信網絡，實現了地面跨度4600公裡的星地一體的大範圍、多用戶量子密鑰分發，並進行了長達兩年多的穩定性和安全性測試、標準化研究以及政務金融電力等不同領域的應用示範。
量子通信具有很多特點，其中與傳統的通信方式相較，量子通信最大的優勢就是絕對安全和高效率性，首先傳統通信方式在安全性方面就有很多缺陷，量子通信會將信息進行加密傳輸，在這個過程中密鑰不是一定的，充滿隨機性，即使被相關人員截獲，也不容易獲取真實信息，另外量子通信還有較強的抗幹擾能力、很好的隱蔽性能、較低的噪音比需要以及廣泛應用的可能性。
同時，根據應用途徑，量子通信可分為：量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等。按其所傳輸的信息內容分為是經典通信和量子通信而分為兩類。前者主要傳輸量子密鑰，後者則可用於量子隱形傳態和量子糾纏的分發。