在量子通信研究方面，中国科大在发展远距离量子通信网络技术上处于国际领先水平。2012年2月，建成国际上首个规模化的城域量子通信网络。2017年8月，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在国际上首次实现千公里星地双向量子纠缠分发、星地高速量子密钥分发、地星量子隐形传态；“天宫二号”成功实现了基于小型化终端的星地量子密钥分发。2017年9月，世界首条连接多个城市的量子通信“京沪干线”正式开通；同时，结合“京沪干线”和“墨子号”的天地链路，实现了世界首次洲际量子视频通信，标志着我国已构建天地一体化广域量子通信网络雏形。

　　在量子计算研究方面，中国科大在多粒子量子纠缠的制备与操纵上处于国际领先地位，从2004年开始始终保持着纠缠光子数目的世界纪录。2015年，在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态，被英国物理学会评为当年度国际物理学十项重大突破榜首。多光子纠缠及干涉度量学研究成果获2015年度国家自然科学奖一等奖。2016年12月，在国际上首次实现十光子纠缠，再次刷新了光子纠缠态制备的世界纪录。

　　2017年5月，自主研制成功世界首台基于单光子的量子计算机原型，实现了10个超导量子比特的纠缠，入选第四届世界互联网大会领先科技成果。2018年2月，联合阿里云开发的量子计算云平台上线，成为继IBM后全球第二家向公众提供10比特以上量子计算云服务的系统。2018年7月，在国际上首次实现18个光量子比特的纠缠，刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。

量子通信“京沪干线”

光量子计算机概念框架图