常见的量子密钥分发(QKD)协议中,安全密钥的产生需要基于窃听者干扰的监测,当错误率大于某个阈值时,合法用户将放弃上次密钥分发过程产生的密。然而循环差分相移量子密钥分发(RRDPS-QKD)协议却无需监控窃听者的干扰,因而具有高噪声容忍度,已成为当前QKD协议研究的热点。论文主要研究了RRDPS-QKD协议及其应用,即对RRDPS-QKD协议的改进以及将其应用到量子秘密共享(QSS)当中。论文具体工作如下:(1)利用预报单光子源(HSPS)较弱相干光源(WCS)中单光子脉冲的概率更高,并且探测器诱骗态(DD)方法可以实现光子数目分析(PNR)探测器类似的功能的优势,论文提出了一种基于HSPS和DD的RRDPS-QKD协议。在该协议中,Alice端由激光器产生的HSPS脉冲序列,经过相位编码后,发送给接收方Bob,发送过来的HSPS序列先经过一透射比为?的强度调节器IM,然后再进行MZI干涉测量,随后通信双方通过一系列的后处理操作来得到最终的密钥。论文推导了其密钥生成率的公式并进行了相关的数值分析。结果表明:当脉冲序列长度L较小时,基于HSPS和DD的RRDPS-QKD协议较基于WCS和DD的RRDPS-QKD协议,传输距离和密钥产生率都得到了较大提高。(2)利用诱骗态技术,论文在发送端加了一x:y的分束器BS,提出了一种基于诱骗态BB84协议的QSS方案。论文详细地阐述了该方案的基本原理,推导了其密钥生成率的公式并进行了相关的数值分析。结果表明:相同情况下的基于诱骗态BB84协议的QSS方案的性能确实是不如诱骗态BB84协议的;该方案的最远传输距离为320km,并且分束器BS的比例最好保持在2:8。(3)在此基础上,利用RRDPS-QKD协议的高噪声容忍度特性,论文将RRDPS-QKD协议代替第(2)点中的诱骗态的BB84协议,提出了一种基于RRDPS-QKD协议的QSS方案。论文详细地阐述了该方案的基本原理,并进行了相关的理论推导和数值分析。结果表明:在系统错误概率为3.5%时,基于RRDPS-QKD协议的QSS方案的的最远传输距离达50km,而此时基于诱骗态BB84协议的QSS方案则无法产生安全密钥,并且分束器BS的比例最好保持在1:9。