量子通信经过三十余年的研究与发展,基于量子密钥分发的量子保密通信已逐步迈入到实用化阶段。基于光纤信道的量子通信在可信中继的辅助下,已实现了上千公里的量子保密通信实验,而基于卫星平台也实现了洲际量子保密通信的验证。相比于光纤信道,自由空间信道具有更好的机动性和灵活性,因而一直是研究的热点。除了基于QKD的量子保密通信外,建立在量子纠缠态基础上的量子照明,也可用于量子通信,它在安全性和抗噪声性能方面具有独特的优势。同时,THz频段由于其在穿透性、相对较优的捕获和跟踪性能方面,也引起了研究人员的关注。本文研究在近红外光和THz频段基于量子照明的量子通信技术。论文首先阐述了光纤以及自由空间量子通信的发展历程,分析了自由空间信道特点及对量子通信性能的影响因素,对量子照明技术以及太赫兹波段通信的特性加以说明。其次,介绍了量子安全通信的基础—量子力学的两个原理以及信息论相关知识,以及对自由空间而言影响最大的大气以及湍流。阐述了本文重点的量子照明技术基本原理以及相关的基础知识,太赫兹波段通信的关键技术与优势,为论文的研究奠定基础。第三,讨论了在自由空间量子通信过程中产生最大影响的因素大气信道传输特性,包括大气中水和二氧化碳的吸收作用,气溶胶粒子的散射,以及自然天气条件。研究大气湍流的影响,提出估计湍流效应的方式,通过在不同湍流条件下到达接收机的光斑的高斯强度的比值来估计湍流带来的传输损耗。在以上基础上,建立了改进的下行链路传输模型,并分析了获得链路传输率的方。给出了基于量子照明原理的自由空间通信系统构成,以及工作过程,得到了在这种情况下Alice和Eve的错误概率,结果显示Alice错误概率小于5.1′10^-7,窃听者Eve的获取信息的错误概率超过28%,充分体现出了基于量子照明系统的安全优势。第四,利用差频技术获得太赫兹源,产生纠缠的太赫兹光子对,发端保留一个光子在本地,发送另一个光子向收端,并通过延迟线路延缓本地光子的传输;收端将信号调制后通过信道返回给发端。在信道中存在的窃听者将自己的信号与返回的信号以及产生的噪声一同送回发端;最后,发端通过多个CWDM将信号分离,并与本地信号进行联合检测,分析了系统的性能参数并讨论了其安全性。最后对本文进行总结,并对接下来的工作进行展望。