近年来量子通信发展迅速,随着我国“京沪干线”项目的实施,量子通信已经进入规模化组网应用阶段,其网络规模越来越大。为了有效地指导大规模量子通信网络的建设以及准确地掌握其性能,采用仿真方法研究大规模量子通信网络是一种可行途径。本文主要围绕大规模量子保密通信网络分布式仿真的关键技术展开研究。本文首先介绍了国内外多种典型的量子保密通信实验网络,阐述了分布式仿真的发展历程,说明了量子通信网络分布式仿真的意义。其次,简述了量子保密通信网络的系统模型和网络架构,介绍了高层体系结构(High Level Architecture,HLA)与OPNET仿真软件的相关基础知识,包括HLA基本概念、HLA构成以及OPNET仿真机制和模型结构等。第三,提出了量子通信网络分布式仿真系统设计方案,设计并实现了分布式系统中较为关键的若干模块,包括控制台模块、数据交互模块和系统资源配置模块,分别从各模块的实际意义和实现方案两个角度进行了详细说明。基于前述实现的模块,搭建了量子通信网络分布式仿真实验系统,初步实现了大规模量子保密通信网络的分布式仿真,同时,对仿真实验系统进行了性能分析,结果表明仿真系统的性能有待进一步提高。第四,基于量子通信网络分布式仿真实验系统,从提高系统仿真效率的角度出发,研究了影响仿真性能的若干关键要素,包括通过分析HLA-PM的缺陷,设计并实现了高效的HLA代理节点,通过深入研究OPNET并行仿真策略和时间管理机制并应用于分布式仿真实验系统,有效地改善了仿真系统的执行性能,同时,通过研究影响仿真效率的若干关键参数,包括并行仿真机制中的核心数目和时间窗口以及时间管理机制中的时间步长和时间前瞻量,提出了优化设置这些参数的一般方法并应用于实际的分布式仿真系统。通过对实际的仿真系统进行性能分析,结果表明相比仿真实验系统,实际分布式仿真系统的性能获得了显著提高,可以有效地支撑大规模量子保密通信网络的分布式仿真。最后,对全文工作进行了总结,并提出了今后工作的方向和建议。