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量子密钥分发（quantam key distribution，QKD）利用量子力学基本原理，确立通信双方（Allce和Bob）之间的安全密钥生成而不被第三方（Eve）所知。Alice和Bob利用此密钥对明文进行“一次一密”加密，完成整个量子保密通信（quantum cryptography）过程.QKD关键技术包括光源，信道，探测器和后处理。每一个关键技术都会影响系统指标，包括通信距离，安全码率，系统稳定性等.本文重点讨论有限维Hilbert空间的单光子QKD协议，例如BB84协议和诱饵态协议。在GLLP安全分析中[1]，光源，信道和探测器都假设被.Alice和Bob通过测量而已知。在实际系统中，须小心确认这些假设.本文主要关注点之一是QKD光源.我们分析了Eve完全控制.Alice光源情况，即QKD光源是“untrusted”.这种光源假设是一些实际QKD系统的安全性证明的基本假设，例如即插即用（Plug&P1ay）系统.本文在实际系统中用一个分束器和一个光电探测系统监测Alice光源的光子统计，实现了25公里光纤通信距离下52 bit/s的安全码率.同样条件下，如果QKD光源是“trusted”，将得到78 bit/s的安全码率.本文还利用不带存储光纤的即插即用系统实际测量并定量给出了Rayleigh散射对QKD误码率的影响.并提出了一个新的即插即用QKD系统.新系统采用波分复用和时分复用，既消除了Rayleigh散射影响又提高了安全码率.最后本文还介绍了差分相移和连续变量两种不同QKD系统的情况，并与单光子QKD系统比较，给出它们的发展优势。