量子隐形传态是一种能够直接传输量子信息的通信方式,是构建量子网络的关键技术。目前,对于量子隐形传态的研究大多数都是基于单自由度下的独立假设,无法满足远距离可靠的量子隐形传态要求。由于光子具有偏振、动量、空间、时间和频率等多个自由度上的纠缠特性,通过选取多个自由度上同时纠缠的单光子作为纠缠源,实现超纠缠的量子隐形传态来提高信道容量,传送更多的量子信息。因此,超纠缠量子隐形传态也逐渐成为量子通信中的研究热点。在实际的量子隐形传态过程中,量子系统不可避免的会受到环境噪声的干扰,导致量子相干性减弱,量子态变成非最大纠缠态甚至出现信息丢失的现象,影响量子系统的保真度,降低量子隐形传态的效率。本文主要研究不同噪声下的超纠缠量子隐形传态以及减弱噪声干扰的方法。首先,论文简述了选题背景及意义、介绍了国内外量子隐形传态的研究与发展。给出了支撑本文研究的基础理论,包括量子比特、常用的量子操作门、标准的量子隐形传态、隐形传态的关键技术、常见的两种超纠缠量子态的制备与测量。为了研究噪声对于量子隐形传态的影响,我们定义了量子平均保真度的公式,利用超算符求和的方法,对量子噪声进行建模。将比特翻转噪声、相位翻转噪声、幅值阻尼噪声、退极化噪声这四种常见的噪声干扰到偏振-空间超纠缠的量子隐形传态过程中,计算并仿真了噪声作用于不同粒子上的平均保真度。为了评估量子隐形传态协议的效率,我们选取了合适的信道参数,通过比较不同噪声影响时的平均保真度,进一步分析了噪声对于隐形传态效率的影响。其次,为了减少噪声对于隐形传态的影响,我们利用量子纠缠提纯技术,得到最大纠缠态。基于无消相干子空间对偏振自由度进行逻辑比特编码,构建了免疫联合退相位噪声的模型。设计了偏振-空间超纠缠的双向量子隐形传态,并将免疫噪声模型引入隐形传态过程,通过仿真比较有噪声作用和免疫噪声两种情况下的保真度,验证了免疫噪声模型的有效性。最后,实现了基于双向隐形传态的量子对话应用,并且对全文进行总结和展望,为研究噪声下多自由度的量子隐形传态提供了新思路。