8月16日凌晨，「墨子號」升空。17日中午12時左右，中國遙感衛星地面站密雲站在第23圈次成功跟蹤、接收到「墨子號」的首軌數據。首軌任務時長約7分鐘，接收數據量約202MB。經驗證，衛星數據質量良好。這意味着，全球首次在太空中進行的量子通信試驗已按計劃展開。
如很多重大工程一樣，潘建偉和量子衛星也遭到了不少質疑。「歡迎基於科學實驗的嚴肅的質疑」，潘建偉在接受媒體訪問時說，他將質疑分為三類，顯然對於質疑的聲音「做了功課」。
第一類質疑是完全質疑量子理論。潘建偉表示，儘管科學家們不知道為什麼量子糾纏會發生，其背後的東西是什麼，但實驗已證實量子糾纏的存在，量子理論的科學性已經建立。第二類質疑是量子通信的抗干擾能力問題。潘建偉認為，量子通信的抗干擾能力和經典通信是一樣的，而量子通信的「無條件安全」還需要把終端安全管理起來。第三類質疑是認為量子衛星項目已在國外進行過。實際上，這是中國發射的全球首顆量子衛星。
以「無條件安全」為主要特徵的量子通信，是否能杜絕「稜鏡門」等事件的發生？潘建偉對此充滿自信，「我可以保證如果你按照我的這個程序來做，信息傳輸的安全性沒有問題」。但這個安全是存在前提的，也就是保證房間裡面是安全的，如果在辦公室裡面的信息被竊取，就是終端自己已經洩密，這不在量子通信解決的範疇之內。
量子通信已成為中國「十三五」規劃中重點支持的重大科技項目。潘建偉認為，量子通信市場巨大。「建立覆蓋全國的量子通信網絡，讓量子通信能夠走進千家萬戶，也許要經過10-15年的時間。要實現這一目標，光靠一顆衛星是不行的，需要一個星座，並與天地一體化信息網絡進行合作開展相關研究」，他告訴記者，樂觀判斷量子通信在15年左右就能夠走向千家萬戶，從很高的程度上來保證網上銀行轉款，私密傳輸的信息安全等。