自古以来，保密通信一直在军事、外交、通信、经济、商业等领域发挥着重要的作用。经典密码学分为公钥密码和私钥密码两大体系，它的安全性是建立在计算复杂度的基础上。随着计算机技术的发展以及近些年提出的量子计算机的概念，经典密码体系的安全性受到了严重的挑战。迄今为止能证明是绝对安全的保密通信是“一次一密”体系，但是怎样传递所需密钥却成了经典密码学悬而未决的难题。近年来量子密钥分发技术受到极大的关注，就是因为量子密码术是基于物理原理发展起来的一种新型保密通信技术，在理论和实验上已被证明是绝对安全、不可破译的。目前，量子密码走向实际应用的关键是要有足够的可供使用的量子码。量子码目前面临的问题是：第一是码率很低。第二是有误码。本文系统研究量子保密通信系统中误码的来源，减小误码的方法，误码校正的必要性和校正方法，实现大容量量子保密通信的扩码方法。主要创新点是：提出单向通信实现误码校正的方法，发现了一种基于真随机码的扩码技术，该技术能实现Vernam密码术，即“一次一密”密码术。具体总结创新部分要点如下： 1．提出了一种单向通信误码校正方法。 目前量子码校正采用双向通信随机抽取筛选码进行比较的方法，结果导致有限量子码的减少，而且校正过程复杂。本文提出了单向通信量子筛选码校正方案。该方案的基本原理是：收信方只要有量子筛选码和收到的密文就可以自行进行误码校正。发信方用隐含的周期结构帮助收信方完成密码校正工作。该方案的主要创新之处是： (1) 将双向误码校正变为单向校正，增加了通信的隐蔽性。 (2) 发现可以利用与信息无关的周期结构，并将周期结构与误码关联，完成误码校正工作。 (3) 可以直接发现误码的位置，并对它进行校正，而不象通常那样抛弃误码。因而不会减少量子筛选码的数量，效率高。 (4) 可以直接用于身份认证和秘密通信。 (5) 具有双向对称性。 2．提出了校正码扩码使用的新概念。 该方法能解决因量子码数量少，只能用于需要绝对安全和最重要的通信中，限制了量子码的应用范围的问题。提出的量子码扩码的原理是基于随机组合可以增加码长而不减少安全性的方法。结果是可以构建基于量子码的大型密钥库，用于实现高码率、大容量的“一次一密”通信。这一方法增加了量子码使用的灵活性。 3．本文分析了常规可控物理因素减小系统误码的规律。为了研究位相编码量子密钥分发系统中的干涉稳定性，运用解析和数值计算方法详细研究了光纤双折射、温度变化、非对称性以及耦合器分光比对量子密钥分发系统干涉条纹可见度的影响，结果表明光纤双折射、温度变化和非对称性都将影响系统的干涉可见度，调整接收端的调制位相能消除温度变化的影响，并减小非对称性对系统的影响，但不能改善光纤双折射对系统干涉的影响。另外，耦合器分光比影响系统的效率。 4．综合光纤色散和损耗的影响，对光纤量子保密通信系统中的光纤参数的影响进行研究和讨论。运用薛定谔方程通过计算传输光场干涉强度和分析量子密钥分发系统的误码率，研究了光纤色散和损耗对量子密钥分发系统误码率的影响，指出在目前的基于光纤的量子密钥分发系统中，选择色散位移光纤并以损耗最小波长1.55μm为工作波长，同时缩短脉冲宽度，可以有效提高量子密钥系统的传输距离。