古往今来,为了保证信息的安全性,人们的加密手段不断的更迭,从手工加密到机器加密。但是目前使用的密码大多数基于计算安全性,只能保证密码一定时间内的安全性。随着计算机的计算速度不断的提升和新破译算法的不断提出,破译的时间变得越来越短。尤其是在量子计算机的概念提出后,以计算复杂度为安全性基础的加密方式变得愈发脆弱。针对这一问题,研究人员提出了量子密码系统,通过量子的方式分发密钥,其安全性依赖于量子力学,理论上可以证明具有无条件安全性。目前量子密钥分发协议已经从实验室演示阶段逐步进入实用化阶段,为未来信息安全带来了信心和曙光。本文主要针对远距离量子密钥分发协议开展研究。首先介绍量子密钥分发产生的背景和必要性,紧接着重点阐述了远距离量子密钥分发协议的发展,以及当前实际量子密钥分发系统所面临的问题。在此基础之上,结合当前远距离量子密钥分发协议的研究现状,本文进行了相应的改进和补充:1.研究了量子存储器对BB84协议性能的影响。在目前大多数量子密钥分发实验中,人们一般使用弱相干态光源代替理想单光子光源。弱相干态光源本身就有一定概率发送真空态脉冲,此外,光子态本身也会由于光纤信道和其他光学器件损耗而变成真空态,从而加剧暗计数对安全成码率的不利影响。针对这一问题,本文提出了在接收端引入指示型量子存储器的方案,并构建了相应的系统模型。根据系统模型,利用诱骗态方法估算相应的单光子计数率和单光子误码率。数值仿真结果显示,量子存储器的指示特性可有助于减少接收端暗计数产生的影响,降低远距离传输时的误码率,从而提高安全传输距离。2.在现实实验条件下,研究光源强度起伏对双场量子密钥分发协议的影响。在实际的诱骗态量子密钥分发系统中,人们一般使用强度调制器将光脉冲调制为不同的强度。但是由于现实的光强度调制器存在缺陷,存在光强调制误差,使得量子密钥分发协议的最终安全密钥率受到影响。本文针对光源强度起伏对双场量子密钥分发协议性能产生的影响展开了建模分析,并进行数值仿真。仿真结果显示,光源强度起伏会在一定程度上降低量子密钥分配的安全传输距离和成码率;但总体而言,光源强度起伏对传输距离的影响较小。