量子密钥通信机（quantum key communication machine），工学-航空宇航科学与技术-航天-〔航天器有效载荷〕-量子通信技术，搭载于“墨子”号卫星的有效载荷。用于量子信号的产生、传输与探测。量子密钥通信机在卫星姿态机动基础上实现对地面站的捕获、跟踪与高精度瞄准；产生量子密钥通信光信号，进行偏振编码后发送给地面站；通过光纤接收量子纠缠源的一路纠缠光信号，并进行纠缠光的极化检测与校正，发送给地面站；可接收并探测来自地面站的单光子信号，进行量子隐形传态实验；同时具备信标光、激光通信信号的发射与接收探测功能。望远镜口径大于300毫米，跟踪范围大于±5°，对地面站跟踪误差在轨最优小于0.5微弧度（1σ），量子信号发散角小于12微弧度（1/e2），保偏范围覆盖780～850纳米波段，通过抗辐照设计实现单光子探测器在轨长期应用。