虽然近年来量子计算机的研究已取得诸多进展,但其对工作环境和物理设备的要求仍极其严格,研制出成本低廉的小型量子计算机依然只是长期愿景。目前公认的一种理想应用模式是以大型量子计算机作为服务中心为普通用户提供远程量子计算服务。为了保证在这种委托量子计算模式下用户信息的私密性,通用盲量子计算（Universal Blind Quantum Computation,UBQC）协议应运而生。因此,针对UBQC协议的研究具有较大的理论意义和广泛的应用前景。UBQC协议是由基于测量的量子计算（Measurement-Based Quantum Computation,MBQC）模型发展而来,主要由制备、交互测量和信道传输三个环节所构成。然而环境噪声和设备非理想性等因素严重制约了UBQC协议各个环节的性能,即高效性、容错性和安全性。因此,为了给用户提供安全高效的委托量子计算服务,需要对UBQC协议的各个环节进行优化。本文主要研究内容和创新如下:（1）针对UBQC协议中制备效率低下的问题,研究了诱骗态的盲量子态制备协议。在远程的盲量子态制备（Remote Blind qubit State Preparation,RBSP）协议的基础上,提出了双诱骗态RBSP协议以降低所需发送光脉冲数,从而提高制备效率。理论分析与实验结果表明,双诱骗态RBSP协议比单诱骗态更能显著的降低所需发送的光脉冲数;且随着传输距离的增加,双诱骗协议的优势将更加明显。（2）针对UBQC协议中有限数据规模引起的制备效率退化问题,研究了有限数据规模的双诱骗态RBSP协议。基于有限数据规模的制备协议,建立统计波动（Statistical fluctuation,SF）模型,以优化UBQC协议在统计波动下所需发送的光脉冲数。理论分析与实验结果表明,在传输距离较短时,制备协议协议所需发送的光脉冲数接近无波动的渐近情况;随着距离的增加,波动表现逐渐明显;双诱骗态RBSP协议通过SF模型可以优化波动下所需发送光脉冲数,提高制备的成功率,从而解决有限数据规模下制备效率的退化问题。（3）针对噪声或者设备引起的量子比特错误问题,研究了容错的盲量子计算协议。为了纠正UBQC协议计算过程中的量子比特错误,分别基于brickwork态和cluster态提出了盲量子纠错码的制备协议。理论分析表明,基于cluster态制备协议的量子资源消耗较少。为了纠正制备过程中的量子比特错误,提出了基于cluster态的容错制备协议,并给出了协议的正确性和安全性证明。结合量子纠错码的容错制备和容错计算,提出了基于量子纠错码的容错UBQC协议。理论分析与实验结果表明,基于量子纠错码的容错UBQC协议在编码图态的隐形传态层具有很好的容错性,且在制备成功率相同的条件下所需要发送的光脉冲数更少。（4）针对UBQC协议中经典信道存在的伪造或篡改攻击,研究了无条件安全的信道认证。基于Wegman-Carter方案,即固定强通用哈希函数和一次一密（One-Time Pad,OTP）的组合认证,分别研究了OTP密钥完美和非完美时认证方案的安全性,并给出了伪造概率和篡改概率。理论分析与实验结果表明,当OTP密钥完美时,伪造概率和篡改概率与认证次数无关;当OTP密钥非完美时,伪造概率虽略有上升,但仍不随认证次数改变,而篡改概率则随着认证次数的增加呈指数增长趋势。在此基础上给出了OTP密钥非完美时固定强通用哈希函数的生命周期,以确保UBQC协议经典信道认证的无条件安全性。