量子信息学是量子力学在信息领域中极为重要的应用。量子信息学的载体是微观粒子,其特性是波粒二象性和全同不可区分性,导致与经典信息学的性质截然不同,量子信息学具有无条件安全性,它受到国内外研究者的广泛关注,得到飞速发展。本论文研究以下几个问题：量子隐形传态方案中,当组成系统的粒子具有全同特性时,该隐形传态方案的正确描述；常见量子密钥分发协议的一种全新设计的量子线路模型和不同噪声信道下密钥协议的仿真分析。通常情况下隐形传态方案中的系统粒子视为可以分辨的,而对于全同粒子系统中的隐形传态并没有给出一般性的结论。在一般的三粒子隐形传态方案的基础上,通过添加空间自由度,提出基于玻色子或者费米子的全同粒子系统的隐形传态方案。研究两种常见密钥分发协议：BB84和B92协议的量子线路模型。基于Qcircuit仿真软件设计此类量子密钥分发协议的一种全新的量子线路模型,通过引入误码率和协议可靠率两个指标,仿真分析了在不同噪声信道模型下量子密钥分发协议的有效性和安全性。仿真结果表明,这种全新的电路设计实现了常用密钥分发协议的的功能。这种设计方法具有普遍性,可协助构造其他密钥分发协议的量子线路模型并加以分析噪声的影响。