量子信道特别是量子高斯信道容量具有重要的信息论意义。象经典信息系统分为模拟和数字系统一样，量子系统分为量子比特系统和连续变量系统。在所有的连续变量量子态中，量子高斯态在实用上最重要，基本上包含了所有在实验上能实现的连续变量系统。而且理论上简单，并易于解析处理有关问题。量子信道的容量有两类；一类是用量子信道传输经典信息，如在光纤上传输0、1串，量子态为已知，这时我们谈论经典信息容量，我们将在前三章中讨论，另一类是量子信道传输未知的量子态，这时我们要考虑的是量子信息，是整个希尔伯特空间的传输，其内部的态，纠缠等包含量子相位信息的部分不能被破坏，我们将在后三章中讨论。我们的研究着重于量子高斯系统的容量以及和容量相关的问题。 第一章简介了量子信息论、引入一些必要的符号并回顾了量子信道经典容量的一般结果。为后文应用，列出了在输入乘积态输出纠缠测量时的经典通信容量的Holevo-Schumacher-Westmoreland定理，和发送者与接收者间有量子纠缠作为辅助时的经典通信容量的Bennett-Shor-Smolin-Thapliyal定理。 量子系统通常根据其粒子的统计性质分为费米系统和玻色系统，在第二、三章我们将分别讨论电子传输的费米信道经典容量和光子传输的玻色信道经典容量。第二章给出了输入费米子平均占据数限定(平均输入功率限定)的条件下的单模费米系统量子信道的经典容量。基于量子信道的算符求和表示，将单模费米系统量子信道参数化，给出了量子互信息量的最大值，也就是在纠缠辅助下的经典容量的计算方法。 第三章叙述了玻色量子高斯态和量子高斯信道。研究和计算了量子纠缠辅助下输入功率受限时的单模热辐射噪声信道以传输经典信息的容量，给出单模压缩信道的相应问题的计算方法。对热噪声信道，表明了容量在输入信号为热噪声信号时达到，压缩态无助于达到信道容量；而对于压缩信道，容量一般在输入压缩态时达到。 关于量子信息的传输的有关内容，放在第四、五、六章讨论，分别涉及到量子纠错码、量子容量和量子纠缠。第四章研究了量子纠错码，基于群论框架求出了量子8编3码的等价码，用二次剩余方法求出了一类纠两位和三位错的量子码。介绍了量子连续变量编码。 第五章通过量子保真度(fidelity)在输入信号的幺正变换下的不变性定义了量子二进制对称信道。用正规乘积内的算符积分技术求出了互信息的量子对应物——相干信息用输入热噪声信号功率和信道热噪声功率表示的公式。讨论了由Holevo和Werner引入的量子高斯信道量子容量的上界及由量子编码所确定的下界。高斯信道量子容量的迷人特征是普朗克常数h取代了经典容量中输入信号功率限制条件的位置。 第六章首先介绍量子容量与量子纠缠的关系，然后研究了双边量子高斯态的纠缠的上下限。给出量子高斯混合态的三种界限，用只有两个参数的叫做压缩热态的量子高斯态来检验它们是否是较好的上下限，同时计算了态的相干信息以作比较。根据Horodecki等人的研究，纠缠态的相干信息推测是单向蒸馏纠缠的下限，该假设称为hashing不等n式，对证明有噪信道编码定理至关重要．我们的结果表明，没有直接的证据显示对连续变量系统hashing不等式会被违反．基于hashing不等式，对无限压缩的压缩热态可以求出其相对嫡纠缠和蒸馏纠缠．另一方面，在低压缩端生成纠缠可以比较精确地给出．