量子信息科学是凭借着量子力学所特有的一些性质,能够实现一些经典通信、计算等无法实现的一门新兴交叉学科。但是,在量子计算和量子通信中,由于总是存在量子错误和消相干,使得量子信息在其传输过程中破坏量子态的相干叠加,进而影响运算结果。因此,如何准确的传输信息成为量子信息中理论与技术发展的关键问题之一。量子纠错码是一类主要的编码方案,它在量子保密通信中克服消相干起着重要的作用。利用量子纠错码将量子信息编入到较多的量子比特中,可以减少甚至消除少数量子比特发生独立错误时对原量子信息的影响。因此量子纠错码是量子计算和量子通信可靠进行的保证,也是迄今为止克服量子消相干最佳的有效方法之一。自从1995年Shor将一个信息比特编为9个量子比特的第一个量子码提出以后,关于量子纠错码的理论与技术研究迅速发展。但尽管众多研究者们在该领域已经取得了丰硕的成果,相比成熟的经典纠错码仍然需要进一步完善和发展。本文致力于量子保密通信中量子纠错码的理论与技术研究,主要内容包括了如下内容:(1)研究了量子准随机低密度校验码的纠错机理和构造理论。利用循环置换矩阵及其块循环矩阵,通过提出的构造方法可以得到一些不同长度和码率的量子码。同时,应用对应于块循环的指数链,也可获得一类基于经典自对偶码的量子准循环低密度校验长码。(2)如何通过简单的构造以获得较长的量子纠错码一直是研究者们研究的课题。Jacket矩阵是一类有着编码和译码较为简单,并可通过递推关系获得长度较长的矩阵。在本文中,我们首次利用Jacket矩阵获得好的非二元量子稳定子长码。另外,也利用Gray关系研究了四元Reed-Muller码的构造理论,进而扩展了在非二元域内的量子码的构造理论。(3)基于图的直观性和其他特点,研究了通过对若干个无向图的纠缠进而获得新的图态码构造方法。并结合LDPC码的优点,首次利用循环置换矩阵来构造量子LDPC图态码,使得构造的码兼有图态码和低密度码的优点。(4)结合图态码,设计了量子网络匿名投票协议,并进一步研究了基于纠缠态的量子投票协议。该协议利用量子的特性,能够使投票过程对于投票者而言是匿名的,从而保护了参与者的隐私。同时实现了在数据库内对多个目标搜索的投票方案。因此,该方案能够在实际中得以应用。该方案利用了量子纠缠特性,故具有无条件的安全,这相比经典投票有了很大的进步和发展。(5)首先,基于量子稳定子码研究了量子秘密共享协议,并基于该协议的思想利用纠缠关系设计了量子受控安全直接通信协议。该协议的特点是双方通信需经过一个控制方的同意。此外,利用了稳定子码同时设计了一个有效的量子一次一密通信方案。该方案根据量子自身的特性,使得该协议能够在现有的设备下能够有效的传输。