量子信息学是量子力学和信息科学相结合的一门新兴学科,它为信息科学的发展开创了新途径。量子信息学是一个把量子力学和信息科学联系起来的崭新的学科。量子通信是量子信息学的一个重要分支,是有望最早进入应用领域的量子信息技术,近年来在理论和实践上已经取得了重要突破。量子通信把量子力学的定律引入传统通信中,其安全性由量子力学的基本原理所保障,如未知量子态不可克隆、非正交量子态不可区分、量子态测量会扰动系统状态等,可以实现绝对安全的通信。量子不可克隆原理和Heisenberg测不准原理保证了量子通信具有无条件安全性和对窃听的可检测性,因此,量子通信具有良好的性能和应用前景。在量子通信技术中,量子信道作为传输通道是非常重要的,因此怎样选择量子信道是我们的研究重点。为了严格地确保量子通信、计算的有效性和正确性,创设怎样的量子信道是量子信息科研中的首要课题。因此,本文对不同的方案选用不同的量子态作为传输信道。在本文中,首先论述了量子通信的基本形式,介绍了量子通信的理论基础。然后提出了一种利用量子纠缠交换的受控安全直接通信,主要应用量子力学基本原理中的纠缠交换原理,并且利用类GHZ态作为量子信道和纠缠交换,在通信过程中不需要传递携带秘密信息的量子比特。为了简便通信过程,提出一种量子安全直接通信(CQSDC)。在通信之前,不需要对量子态进行量子纠缠交换,并且提高传输效率。该加密方案中发送者可以向接收者发送一个秘密位串,在没有任何安全的经典的信道中,只有在控制器的允许的情况下接收者才能得到完整的秘密位串。