随着互联网技术的发展,投票由最初的纸质投票变为现如今的电子投票,电子投票具备高效率、低成本、易操作等优势已经成为了当今社会的主流投票方式,例如公司做出重大决策、国家领导人选举等。电子投票作为现代密码学的一个重要分支,其大多数方案的安全性都是建立在计算复杂度的基础上,例如大整数分解问题、离散对数问题等。随着计算机的发展,特别是量子计算机的提出,这些电子投票方案的安全性将会受到极大的威胁。因此,电子投票不应该再以计算复杂度为安全基础,而是应该为其建立更安全的密码体制。量子投票是将量子密码学的知识运用到电子投票当中,其安全性由量子力学的基本原理所保障,可以克服电子投票中的安全性缺陷。现有的量子投票协议根据投票方式不同分为移动式投票模型和分配式投票模型,本文主要针对这两个模型的优缺点进行分析和研究,结合量子密码学的知识和经典密码学的知识,在这两个模型的基础上做了改进,分别提出了两种不同的投票协议,并对这两个投票协议做了安全性和效率分析,本文的主要研究成果如下:(1)提出了一种基于受控量子安全直接通信的投票协议。该协议采用量子分配式投票模型为基础,为每个投票者分配不同的量子资源,利用受控量子安全直接通信的量子通信方式来构造整个投票系统,不需要使用量子密钥分配(QKD)的方法来分发密钥。由于在整个投票过程中,投票者的投票操作和计票员的计票操作都由指定的可信第三方监督员所监督,因此,加大了投票系统的安全性。同时为了扩大投票的功能,该方案结合了量子纠缠交换的思想实现投票信息的传递,可以传输两个经典比特的信息,投票者和监督员通过Bell态测量就可以实现投票信息的传递,投票效率显著提高。(2)提出了一种基于中国剩余定理的移动式投票协议。该协议解决了现有的移动式投票协议中不能抵抗不诚实投票者多次投票攻击,也实现了投票后的可验证性。该协议以量子移动式投票模型为基础,利用量子求和的思想,将投票信息存储在量子纠缠态中的相位中,提高了投票信息的保密性。同时,结合经典密码学中的中国剩余定理的知识,在投票者的投票过程中,将由中国剩余定理得到的投票参数添加到投票信息中,成功地抵抗不诚实投票者的多次投票攻击,并也根据此定理将得来的计票参数顺序打乱后,再发给计票员计票,不仅保留了投票者的匿名性,还实现了投票的可验证性。为了在投票者之间安全地传输量子选票,在量子选票中添加检测粒子,用于量子信道的检测,加大了投票系统的安全性。