量子密钥分发(QKD)因其无条件的安全性吸引全球科研机构的广泛关注。与经典的密码学不同的是量子密钥分发的安全性是建立在测不准原理和不可克隆定理基础之上的，而不是计算的复杂性上，所有这些量子理论保证了量子密钥分发在理论上的绝对安全性。它已经成为量子信息科学中最具有实际应用意义的研究领域之一。 虽然目前的量子密钥分发系统在理论和实验方面都有了很大进展，取得了丰硕的成果。但是在实际系统中还存在许多缺陷，诸如：无法获得完美的单光子源、长距离量子信道的高损耗、探测器的探测效率低及存在暗计数、光学仪器及量子密钥分发协议本身的缺陷，这些都将直接威胁到实际量子密钥分发系统的安全性，结果大大限制了安全通信的距离降低了安全密钥的产生率。 本文致力于探讨量子密钥分发的新方案，提高实际量子密钥分发系统的性能，主要内容如下： 1.总结了QKD的理论基础、三大基本协议、常见的编码方式及实验模型；对实际QKD系统的安全性进行了研究，讨论了光子数分离攻击威胁到高损耗的BB84协议QKD实际系统的安全性；介绍了基于弱相干光源和预报单光子源的诱惑态QKD方案，分析了诱惑态方法与BB84协议相结合可以提高实际系统的安全性。 2.基于特定条件下的参量下转化光源，提出了一种诱惑态方法与非正交编码SARG04协议相结合的新方案。发送方随机的改变光源的强度获得不同强度的信号光，信号态用来产生密钥，诱惑态用来监测窃听，并估算单光子和两光子脉冲的计数率和误码率，通过数据模拟分析了该方案可以进一步提高实际量子密钥分发系统的安全性能。 3.提出一种改进的相位时间编码双协议QKD实验方案。系统同时获得相位编码密钥和时间编码密钥，提高了系统的成码率和监测窃听灵敏度，系统的稳定性也有一定的提高。