量子信息学是融合量子力学、计算机科学以及信息学的一门新兴的交叉学科,随着学科的发展和研究的深入,取得了令人瞩目的成果,但同时也对经典的信息安全构成了威胁,面对量子计算机强大的计算能力和量子算法,基于计算复杂性的经典密码体系显得尤为脆弱。幸运的是,量子信息学的发展同样为信息安全提供了新的思路和途径,将量子信息技术融入经典密码学,利用量子力学的基本原理,可以构建出安全性更高的量子密码体系,实现复杂环境下的信息安全计算和安全通信。由于量子密码独特的安全特性,引起众多学者的关注,已成为量子信息学科的研究热点。安全多方量子计算是量子密码学的一个重要分支,也是量子密码学领域的延伸与拓展,主要研究在一般环境下,如何安全完成某个计算任务或是计算一个约定函数,在一些诸如秘密共享、电子投票等场景应用以及多方计算函数的安全实现中有着重要的作用。本文对安全多方量子计算基础协议和应用协议进行了研究分析,对量子秘密共享、量子态安全制备以及盲量子计算方面做了重点研究,特别是协议的构建、安全性和适用性方面做了一定工作,并取得了一些成果,主要包括:(1)利用多粒子GHZ态在互补基测量下的关系,提出了一个简单高效的多方量子秘密共享方案,该方案无需进行酉操作,参与者只需进行投影测量以及信息交互便能实现秘密共享。理论分析表明,方案不仅对常规的攻击手段,如截获-重发、纠缠攻击等,具有良好的安全性,而且对于虚假信息这种高危害性攻击方式,有较好的检测和信息保护能力,而大多数量子秘密共享协议则对参与者的行为做出了限制或假设,未能考虑参与者实施虚假信息攻击的可能。同时,利用高维的GHZ态,本协议可以推广到高维量子系统,且具有同样的安全性。(2)提出了一个四粒子Cluster态的联合远程制备方案,方案中构造了特殊的正交测量基,使用任意的EPR对作为量子信道资源,制备者对手中的EPR粒子进行投影测量,接收者根据测量结果,进行相关的酉操作和CNOT操作,能够得到一个四粒子Cluster态|φ>= a|0000>+ beiθ1|0011>+ ceiθ2|1100>+ deiθ3|1111>。相比同类大多数方案的制备概率性,本方案制备成功率为1,即属于确定性方案,同时使用了 EPR态,对于现有的物理技术,较为容易制备。(3)在分析研究基于测量的量子计算模型和通用盲量子计算基础上,提出了一个多方盲量子计算基本协议,协议结合未来量子计算可能的应用模型,将客户端限定为只拥有量子信道的经典用户,通过多个服务端的协作,客户端可以完成量子计算任务而保持计算信息的盲性。同时,对基本协议的盲性和安全性进行了分析,特别是对信道噪声和外部攻击给计算造成的破坏影响以及服务端可能采取的攻击进行了研究,在此基础上,对基本协议做了修改,提出了一个具有噪声和安全性检测的安全多方盲量子计算协议,该协议能够检测出盲量子计算过程中信道噪声和服务端的攻击,具有高安全性和较为广泛的适用性。(4)盲量子计算本质是基于测量的量子计算模型的加密计算,等价于量子线路计算模型,盲量子计算通过模拟量子线路中的量子逻辑门完成计算任务,因此,量子线路的规模决定了盲量子计算的资源使用效率和计算效率,我们研究了量子线路的模板优化技术,利用遗传算法优秀的搜索能力,提出了基于遗传算法的量子模板线路合成算法,实验表明,该算法没有任何计算和存储的限定,可以得到任意规模的模板线路以及更为完整的模板库,提高了量子模板线路的优化能力。通过模板线路对量子线路的优化,可以缩小量子线路的规模,进而减少盲量子计算的资源使用,提高计算的效率。总之,本文针对安全多方量子计算的基础协议和应用协议的构建、安全性和适用性问题,提出了自己的解决方案和思想,丰富和发展了安全多方量子计算这一研究方向。