经典密码体制广泛,但其一般是基于大整数分解、离散对数等数学难题,因此,它只是计算上安全的。而随着计算机的发展,它的安全性受到了挑战；尤其是以量子力学为基础的量子算法以及量子技术的出现对经典密码构成了严重的威胁。通过量子测不准原理、量子不可克隆原理、量子不可区分性等原理来保证了量子密码学具有无条件安全性,因此,它可能比经典密码体制具有更好的优越性和更高的安全性。量子密码经过几十年的发展,不仅已经成为经典密码学研究的新领域,成为了密码学领域的一个重要分支,而且具有不同应用背景的各类量子密码协议也如雨后春笋般脱颖而出,引起学者们的广泛关注与深入研究。本文主要是研究量子密码学中的量子对话协议、受控量子安全直接通信协议、量子签名协议以及量子密钥协商协议等,并取得了一些初步的研究成果,具体内容如下：1.本文提出了一个基于四粒子团簇态的受控量子安全直接通信协议。其中,把四粒子团簇态作为量子信道,而利用受控量子隐形传输来实施发送和控制。在本协议中,接收方可以在控制方的允许下从发送方接收到秘密信息并且恢复该秘密信息。安全分析表明,该协议可以抵抗内部攻击与外部攻击。因此,本协议是简单可行的。2.本文提出了一个基于四粒子纠缠Ω态的量子对话协议。其中,四粒子纠缠Ω态是由一个EPR对与两个不同的单光子通过三个控制非门构造出来的。通过贝尔测量与相应的酉操作,两个合法参与者可以同时并且直接发送他们的秘密信息给对方,而不要预先设定的密钥。安全分析表明,该协议可以抵抗拦截重发攻击与纠缠测量攻击。因此,本协议在当前的技术下简单可行。3.本文提出了一个基于五粒子纠缠态的量子群代理签名协议。其中,五粒子Brown态作为量子信道,而利用受控量子隐形传输来实施代理、签名和验证。本协议的安全性由五粒子纠缠态的纠缠关系、量子密钥分发、一次一密方法等来保证,而所有这些特征均已经被证明是无条件安全的。并且在实验室中,五粒子隐形传输已经完成,因此该协议是可行的。4.本文提出了一个基于GHZ态纠缠交换的三方量子密钥协商协议。本协议的特点是三个参与方的地位不完全相等,却实现了三方同时参与并且共享同一个密钥。安全分析表明,该协议可以抵抗内部攻击以及拦截重发攻击、测量重发攻击、纠缠测量攻击等外部攻击,并且该协议比文献中的协议具有更高的效率。