量子信息科学发展至今已经完美的将量子力学原理融入进信息科学中,通过量子的方式可以解决经典的方式所不能达到的效果。光子作为一种传输速度最快、与环境耦合性最弱的一种粒子,常常被用来当做量子态的载体。通过量子态编码传输信息,是量子通信任务中常常用的手段,本文主要讨论了几种常见的量子通信任务。本文首先简介了量子信息的相关背景和研究意义,交代了量子通信任务涉及的一些基本概念。第二章主要介绍光量子通信任务涉及的硬件系统,首先是对量子比特的基本认知,接着概述了实验室常见的光学器件、态制备态测量组件以及常见干涉仪,最后对实验室现有的两类纠缠光源进行描述。第三章主要描述了两种不同种类的量子存取码,第一类为以单量子比特为资源的量子随机存取码,通过具体理论推证明采用量子的方式搭载经典信息会达到超越传统方式下所能达到的效果;第二类为纠缠辅助的随机存取码任务,通过举例分析说明了该种类型的存取码方案在实验上的可行性。第四章是对第三章模型的扩展,通过对2→1的量子随机存取码作为量子资源的理论展开分析,证明了量子的优越性以及弱测量在面临资源的获取与干扰场景下的优越性,然后将其拓展到3→1的情况,并开展了相关分析与研究,发现了与前人不同的结论,此时的弱测量并不能总是具有优越性。第五章主要介绍了一类基于量子数字签名的通信任务,本文尝试将量子数字签名原理应用于实际生产生活中,并开发一套遵循量子数字签名执行流程的邮箱系统,本文的尝试为量子理论的实际应用提供了有意义的参考价值。