量子信息是以量子力学和信息论为基础发展起来的新理论,其中量子密钥分配以其无条件的安全性和技术实现上的简单成为了量子信息技术中的一个重要分支。自从首个量子密钥分配方案被提出来以后,人们在方案的实验实现和新方案的设计上做了大量工作,使这个领域有了巨大的进步。本文主要研究了抗噪量子密钥分配方案的设计和实验实现。文章包括以下几个部分:1.概述了量子密钥分配基本原理,分析了BB84方案的不足,总结了针对这些不足提出的各种新方案,介绍了这些方案使用的方法和解决的问题,并讨论了阻碍实验实现的噪声因素。2.概述了免消相干子空间的产生和发展,给出了两个简单的例子;着重介绍了免消相干子空间方法在量子密钥分配中的应用,并用相关实验展示了这种方法的应用潜力。3.提出了一种新的量子密钥分配方案,该方案能够抵抗光纤传输中集体偏振转动噪声和依赖偏振损失的影响;并与两个现有的方案进行比较,明确了我们的方案在同样抗噪特性下通信效率的优势。最后讨论了这个方案的实验实现问题,说明了其在现有技术下的可行性。