量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)近30年来在理论和实验中发展迅速,已进入实际应用阶段。QKD提供了一种在两个远程方之间无条件安全地分发随机密钥的方法,这也是经典无线通信中任何保密措施无法比拟的。然而,现有QKD系统大都是基于光纤的且设备过于笨重昂贵,适用于短距离无线通信的QKD协议急需开发。太赫兹波段量子密钥分发(Terahertz Quantum Key Distribution,THz QKD)不仅可以解决无线通信频带稀缺问题,还保障了通信的绝对安全。THz QKD是实现QKD实用化的最具前景的方案之一。论文首先简要阐述了QKD的发展历程,无线通信系统的需求及现有QKD系统的不足之处。分析了太赫兹波段QKD的优势,并探讨了实现THz QKD协议的方法与技术。其次,介绍了THz QKD协议的相关理论基础包括:量子力学相关定理和信息论相关基础;量子态的调制方案、量子信道建模及接收端测量方法;讨论了安全性分析模型、窃听攻击方案及系统噪声,重点给出了CV-QKD系统原理及工作过程。第三,讨论了THz波段对应的量子的状态及热噪声带来的影响,分析THz波段信道的传输特性及热态QKD协议分析模型,在此基础之上提出了一种THz波段QKD协议,并进行安全性分析与密钥率计算,指出理想情况下,THz QKD系统的安全通信距离可达58 m。此外,结合现有的THz和光学器件给出可能实现的系统方案,并在室内信道模型下对安全密钥率以及安全传输距离的影响因素进行分析,得出了正向信息协调与零差探测结合的方案是实现THz QKD的最优方案。第四,结合OFDM技术,提出了改善THz QKD系统密钥率的方案,讨论了基于OFDM的THz QKD系统各个模块的工作原理包括:OFDM编码技术、正交调制技术及零差测量技术,在此基础上提出了OFDM THz QKD协议及安全性分析,得出了0.35 THz QKD系统的安全传输距离为14m,当采用32路正交载波复用方案时,系统的密钥率可提升31倍,且安全传输距离的损耗较小。最后,对全文进行总结,展望了下一步的工作。