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量子计算依靠量子物理实现高速率计算,随着量子计算的发展,传统加密技术受到严重的威胁。量子密钥分发（Quantum Key Distribution,QKD）以量子物理定律为理论支持,为通信提供无条件的安全密钥。QKD过程不涉及高复杂度的数学运算,量子计算并不能威胁到其安全。QKD依照信息编码载体和测量方式的差异可以分为离散变量量子密钥分发（Discrete Variable Quantum Key Distribution,DVQKD）和连续变量量子密钥分发（Continuous Variable Quantum Key Distribution,CVQKD）,DVQKD 存在量子态制备成本高、检测过程繁琐、传输距离近等问题;而CVQKD可以搭载在光纤网络中,系统衔接现有的通信技术,易实现、成本低且性能稳定,逐渐取代DVQKD。CVQKD系统性能受到多方面综合的影响,其中信息协商阶段的影响巨大。在信息协商阶段,通信双方需要依靠信道编码纠正噪声引起的错误,信道编码的纠错能力制约了信息协商的效率。信息协商是制约QKD系统性能的关键,作为信息协商的重点技术之一,信道编码备受关注。纠错性能优秀的信道编码,如低密度奇偶校验码（Low-Density Parity-Check Code,LDPC）、极化码（Polar code）等,可用于信息协商的纠错。因此,通过提高信道编码的纠错能力、降低译码算法复杂度等,可以提升信息协商的性能,进而提升CVQKD系统性能。为提升CVQKD系统性能,本论文主要研究包括,优化反向多维协商CVQKD系统、提出系统极化码码率自适应CVQKD协议、优化码率自适应译码算法。本文主要工作如下:1.反向多维协商CVQKD系统的有限维数效应（Finite-Dimensional Effect,FDE）会导致CVQKD系统性能被高估,本文通过分析FDE效应,针对基于极化码的反向多维协商CVQKD系统提出一种修正方案。FDE效应指出,虚拟信道噪声服从T分布,本文通过T分布与正态分布的概率密度函数,将T分布转换为正态分布后,进行信息协商;然后在译码阶段将所需的译码参数|y|利用估计的常数代替,以修正被高估的性能,同时降低系统的复杂度和密钥生成时间。2.为改进反向多维信息协商性能,从而提升CVQKD系统性能,本文提出信道编码极化码的串行抵消码率自适应译码（Successive-Cancellation Adaptive,SCA）算法。该算法通过提升极化码的纠错能力提升了信息协商效率,进而提升了 CVQKD系统安全密钥率和传输距离等性能。此外,本文利用系统极化码的两步编码方案,对SCA算法进行了优化,进一步提升信息协商和CVQKD系统性能。3.研究表明随着码长和交互次数的增加,SCA算法计算复杂度、译码延时都飞速增长。本文通过分析分区串行抵消翻转译码算法（Partitioned Successive-Cancellation Flip,PSCF）与分区串行抵消列表译码算法（Partitioned Successive-Cancellation List,PSCL）得出,分区技术可以有效地降低译码复杂度与时延。为降低计算复杂度,本文将分区技术应用于极化码的SCA算法中,提出分区串行抵消码率自适应译码算法（Partitioned Successive-Cancellation Adaptive,PSCA）。该算法根据所估计的信道可靠性,将码字分为多个分区,每个分区独立进行SCA译码算法。仿真结果表明,PSCA算法成功降低了 SCA算法的计算复杂度和时延。