本书面向量子通信系统在实际复杂环境中部署面临的问题和挑战，聚焦自由空间量子密钥分发和量子隐形的性能实用化技术，围绕自由空间连续变量量子密钥分发和连续变量量子隐形传态系统的性能提升方案展开讨论。首先介绍自由空间链路信道的拓扑结构和物理特征，对大气湍流信道、水下链路、星间链路和星地链路建模，阐述复杂环境对量子信号传输的影响；然后分别以连续变量量子密钥分发系统和连续变量量子隐形传态系统为例，阐明在不同自由空间信道中的性能表现；最后提出基于非高斯操作、自适应光学和人工智能等方法的量子信号处理方案，提高量子通信系统的性能。 本书可作为高等院校通信与信息工程、信息与网络安全、量子通信等相关专业的教材，也可作为相关专业科学研究人员和工程技术人员的参考用书。