随着量子信息技术的快速发展,量子密钥分发技术逐渐成熟,有望为实际的信息系统提供安全的密钥分发机制。量子密钥分发技术的独特优势在于它的无条件安全性,虽然其理论安全性已经得到证明,但是在实际的量子密钥分发系统中,由于设备实现的不完美,无法达到理论上的理想条件,使窃听者有机可乘,导致量子密钥分发系统的成码率降低及量子比特误码率升高。因此研究量子密钥分发系统的实际安全性对成码率和量子比特误码率的改善以及量子通信技术的发展应用有着重要意义。量子信息虽然相对于经典信息有着巨大的优势,但是在实际应用的过程中,却遇到了一个重大障碍——退相干效应,退相干是由于系统在演化的过程中与环境不可避免地相互作用导致的。在量子密钥分发系统中,即使没有攻击者存在,因为退相干效应的影响,也会使成码率降低,量子比特误码率升高。因此如何抑制退相干已经成为现阶段一个越来越重要的研究课题。本文主要研究量子密钥分发系统的实际安全性及退相干抑制两个方面。本文完成的工作包括:首先,介绍量子密钥分发系统安全性和退相干抑制研究的意义及现状,给出了量子保密通信相关的背景知识,包括量子力学的基本知识、两个典型的量子密钥分发协议BB84协议和B92协议、量子密钥分发系统中单光子信号制备及单光子探测器等关键技术。然后,详细研究了几种典型的边信道攻击方法,包括PNS攻击、相位重映射攻击、探测致盲攻击等等,同时讨论了对应的抗攻击措施。对基于B92协议的量子密钥分发系统实验平台进行分析,发现其在随机数生成、弱相干光源、偏振控制、单光子探测等方面存在的安全漏洞,并给出解决方案。其次,详细介绍弱测量-恢复的实现原理,将该方法用于抑制幅值阻尼信道噪声,通过公式推导及MATLAB仿真,验证了该方法抑制幅值阻尼信道噪声时,理想情况下可以使量子态无限趋近于初始量子态,达到完全抑制退相干的效果。最后,将弱测量-恢复方法应用于抑制相位阻尼信道噪声和退极化信道噪声,通过严格的公式推导,详细讨论该方法抑制相位阻尼信道噪声时对量子保真度的影响,分别设置弱测量强度、恢复测量强度及量子信道的退相干程度这三个参数,用MATLAB进行仿真,验证理论推导的正确性。本文对量子密钥分发系统的安全性分析及退相干抑制研究具有理论意义。本文仍需进一步研究和完善的地方有以下几个方面:(1)针对量子密钥分发实验平台存在的安全漏洞,不断对其进行改进与完善,从而提高成码率,降低量子比特误码率。(2)研究弱测量-恢复方法进行退相干抑制时对量子密钥分发系统的成码率及量子比特误码率的影响。