随着电商时代的来临,经典通信在信息速率和安全性方面面临极大挑战。而量子通信由于通信效率高、信息容量大和无条件安全的特性,逐渐成为通信领域的研究热点。本文以非最大纠缠量子态为信道,研究了三个量子安全通信方法。主要研究内容如下:(1)提出了一种基于蝶形量子网络编码的高维多粒子态远程制备方案,该方案中制备的信道可应用于多方量子密钥协商方案。与已有的态制备方案相比,该方案使用非最大纠缠量子态作为通信信道,具有较好的环境适应性;通过信道调制获取目标信道,提高了方案的可靠性与稳定性。此外,该方案采用网络编码技术,用于提高信息的传输效率和网络吞吐量。(2)提出了一种基于非最大纠缠四比特团簇态的多方量子密钥协商方案。由于方案采用了半正定算子测量,所有参与者应在原始密钥序列中选择测量成功公共位置的子密钥作为最终的协商密钥,无需执行复杂的多粒子联合测量,降低了对物理设备的要求。与现有的量子密钥协商方案相比,该方案不但能够实现共享密钥的公平协商,同时具有抵御攻击的安全性能,为研究实际通信场景中多方量子密钥协商提供了新思路。(3)提出了一种基于高维非最大纠缠贝尔态的多方量子密钥协商方案。鉴于三比特以上的量子纠缠态不易获取,因此该方案使用高能级两比特贝尔态作为编码的载体,具有物理实现的便捷性。与传统的两能级量子密钥协商方案相比,高维系统的信息容量更大、编码更灵活;该方案采用的编码操作同时包含了振幅和相位参数,通过一次测量操作可以协商出两位密钥信息,具有较高的粒子利用率。