由于实际开放量子系统中，环境总不可避免地作用于系统，所以要想最大程度地还原系统的演化，需要考虑环境对系统的作用。非马尔可夫动力学的核心思想是用环境回流入系统的信息量多少来定量描述非马尔可夫度。非马尔可夫动力学成功解释了诸如量子关联的非单调减小等现象，引起了广大研究者的注目。　　本文主要研究了非马尔可夫环境对量子信息处理的影响，还研究了二能级原子在非马尔可夫环境下的演化，还推广到高维系统中的非马尔可夫性的研究。主要内容如下:　　第一章为绪论。介绍了量子信息及开放量子系统相关的基本概念，主要介绍了非马尔可夫性及其度量方法。　　第二章研究了非马尔可夫环境对量子逻辑操作的影响。其中的量子逻辑操作选取的是单量子比特逻辑门，环境是一个具有洛伦兹谱的零温结构库。研究结果表明非马尔可夫环境有助于削弱噪声的作用，能有效保护量子逻辑门的操作质量。本章还给出如何控制操作时间来提高逻辑门的精度。　　第三章研究了自旋S系统在退相位环境中的纠缠演化与非马尔可夫性。研究结果表明退相干函数支配着系统的相干性与纠缠演化，并支配着动力学的非马尔可夫性。本章还给出非马尔可夫性与系统维度的关系。　　第四章为全文最后一章，是对本文的总结与展望。