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量子密钥分发使通信双方在即使存在窃听的信道中也能共享安全密钥，其安全性依赖于量子力学的物理原理。在一定假设条件下，量子密钥分发系统已经被证明无条件安全。但由于实际器件不完全满足理想模型的条件使实际系统存在安全漏洞。常见攻击方案有相位重映射攻击、时移攻击、伪态攻击等。为提高系统的实际安全性，前人进行了大量的理论探索和实验验证，并提出了测量设备无关量子密钥分发系统。 论文主要围绕测量设备无关量子密钥分发系统的实际稳定性进行了深入研究。针对现有测量设备无关量子密钥分发系统实际稳定性差问题，本文提出了一种高效、稳定的两节点偏振编码测量设备无关量子密钥分发系统方案，较好解决了因偏振变化、相位漂移、相位参考系不统一、时间抖动等因素造成稳定性差的问题，为测量设备无关量子密钥分发系统的实际应用提供了重要参考。 本学位论文的主要工作包括: 1.从三节点系统模型出发，分析了现有测量设备无关量子密钥分发系统实际稳定性差的原因。三节点测量设备无关量子密钥分发系统虽然较好解决了量子密钥分发系统实际安全性问题，但由于偏振变化、相位漂移、相位参考系不统一等原因影响系统的实际稳定性，同时三节点系统使得传输信道的时间抖动和漂移很大程度上影响了贝尔态测量时单光子脉冲的时域匹配，使得系统很难长期稳定运行。 2.针对测量设备无关量子密钥分发系统实际稳定性问题，在不改变测量设备无关量子密钥分发系统基本原理的前提下，提出了两节点测量设备无关量子密钥分发系统模型，并进一步提出了两节点偏振编码测量设备无关量子密钥分发系统方案。该方案采用两节点结构，通过设计相同的传输路径并利用法拉第共轭旋转效应和相位调制偏振编码方式，较好解决了因偏振变化、相位漂移、相位参考系不统一、时间抖动等因素造成稳定性差的问题，实现了偏振自补偿、相位漂移自补偿、相位参考系无需校准、时间抖动自补偿，同时采用多比特密钥编码方式提高了系统的成码效率。