传统密码学认为，任何加密体系的加密算法和解密算法都是可以公开的，加密体系的安全性取决于密钥的安全性。由于经典信道的信息可能会被复制，因此通信双方在经典信道上建立安全密钥是不可能的。量子密码学利用量子态的不可复制性和单量子的不可分割性，实现了在不安全的经典信道上为通信双方分发安全量子密钥的目标，彻底解决了传统密码学难题。随着量子通信实用化技术的发展，量子通信与其它密钥体系和信息安全技术的结合越来越密切，可以发挥各自领域的优势，长久的解决因信道不安全而带来的通信安全问题。　　量子通信的核心在于量子密钥分发(QKD)，QKD过程需要发送方和接收方共同参与，发送方按照一定的速率发送量子信号，接收方完成量子信号的探测。实际系统中一般以单光子做为量子态的载体，由于传输过程中存在路径衰减，导致接收方探测的量子信号数量小于发送方所发送的量子信号数量.因此，如何将接收方探测的量子信号和发送方发出的量子信号的位置信息对应起来是QKD必须要解决的一个重要问题。同步系统是QKD的基础系统，能够有效解决收发双方量子信号位置信息对应问题。在同步系统的作用下，双方的位置信息可以精确对应，使得收发双方能够针对同一个量子信号进行基矢比对，保证对基过程的正确性。常用同步系统主要有经典通道同步、原子钟同步、GPS同步、电缆同步、光同步等多种形态，这些同步系统在应用中均有一定的局限性。　　在已有同步系统的基础上，结合先进的时间测量电子学技术，提出了“基于时间测量的低频实时同步系统”的设计思路，为了验证所提出同步系统在QKD中应用的正确性，设计了基于本同步系统的QKD硬件平台，并在所研制的硬件平台上进行了相关测试工作，系统的运行结果证实了本同步系统的正确性和可靠性。　　本同步系统突破了常用同步系统的局限性，满足了多种应用需求，且达到了非常高的同步精度。具有以下优点:　　1)本同步系统能够适应近距离和远距离的QKD过程，收发双方相距百公里范围内可以采用同一种同步系统;　　2)本同步系统能够支持低速和高速的QKD过程，可支持较大范围(0.1MHz-1000MHz)的量子信号发送频率;　　3)本同步系统所需的同步信道能够和量子信道复用，不需要增加额外的传输信道。　　本文创新点如下:　　1)将基于时间测量的设计思路引入QKD同步系统中，并提出相应的时间间隔和位置序列的换算算法，保证了同步系统的正确性;　　2)所提出同步系统实现方案简单，同步精度高（小于100ps），运行可靠，具有非常大的量子信号发送频率(0.1MHz-1000MHz)动态范围适应性;　　3)所提出同步系统支持同步信号和量子信号信道复用，且能够大幅度降低同步信号频率以减小同步信号对量子信号的影响。试验证明，重复周期100KHz，10ns脉宽的同步信号在每个同步信号周期内对量子信号的影响时间为40ns，影响时间占同步信号周期的0.4％。