在信息时代，物质、能量、信息是人类赖以生存的三大资源。量子信息科学是物理科学与信息科学交叉融合产生的新兴学科领域，其研究涉及到物理、通信、计算机、数学等多个学科。量子特性在信息领域中有着独特的功能，在许多方面可能突破现有的经典信息理论的极限，因而量子力学便被广泛深入地应用于信息科学，一门新的学科分支，量子信息学，也应运而生。该学科以量子力学的基本原理为基础，主要研究量子信息的传输与处理，包括量子密钥分配、量子通信、量子计算机等几个方面，近年来在理论和实验上都取得了重大的突破。量子信息科学的发展为未来信息科学的革命性变革提供了可靠的物理基础，为信息科学在21世纪的发展提供了新的原理方法。 随着量子计算的发展，经典上最重要的公开密钥系统将很容易被破解。而只有利用量子力学原理才能保证密钥分配的绝对安全。量子密钥分配并不用于传输密文，而是建立，传输密钥。根据量子力学的不确定性原理以及量子不可克隆定理，任何窃听者的行为都会被发现，从而保证密钥的安全，也就保证了加密信息的安全。在本文第二章，我们将讨论一种以EPR纠缠为基础的量子密钥分配方案。本方案保证了通信的安全，同时提高了产生密钥的效率。 星型网络环境下进行量子密钥传送要求所有节点都必需事先在控制中心存储量子信息作为密钥源。当节点数目很大时，特别是在长距离的多用户、多中心网络环境下，个体用户之间建立单独的量子信道是不现实的。也就是说在上述星型网络坏境下由连接所有通信节点的控制中心来实现各节点之间的量子密钥传送，即使控制中心存在作弊行为也能被用户发现，因此是绝对安全的。在此基础上利用量子存储和量子纠缠态互换方法，实现在多个通信节点、多个控制中心环境下的远距离量子密钥传送。