量子对话是双向量子安全直接通信，它的实现建立在物理学相关基础之上，相对于传统的建立于大整数分解、离散对数等数学难题的密码学，量子密码有着更好的优越性和更高的安全性。本文在研究已有量子密码协议及有关技术的基础上，对量子安全直接通信和量子对话方案的设计及其实现进行了分析，并重点研究了量子对话协议。论文的主要内容包括：(1)通过分析已有量子密码协议及其实现过程，对存在信息泄露缺陷的协议(Quasi-secure quantum dialogue using single photons. Sci. China-Phys. Mech. Astron.Qct. 2007. Vol. 50. 558-562)进行了改进，通过量子加密的方法提高了协议的安全性及量子利用率。该改进方法也可用于实现方法类似的其它协议。(2)基于分析用Bell态实现量子密钥分配、量子秘密共享等协议的原理和技术，提出了一种新的实现量子对话的方法。该方法通过纠缠态以及重新排序可实现安全、高效的量子对话协议。(3)在研究Bell态实现量子对话协议的基础上，将利用纠缠态以及重新排序的方法推广到用三维广义Bell态实现的量子对话协议中。这两个协议均可以抵抗窃听者通常采取的截获/重发攻击、特洛伊木马攻击以及纠缠攻击等典型攻击方式。并且这两个协议在现有技术条件下是容易实现的。