目前，随着人们对信息的需求日益增加，人们将会逐渐将现有的信息系统功能开发至最大极限。因此信息科学的进一步发展势必要借助于新的原理和方法，于是将量子力学与信息科学相结合而产生的一门新兴学科－量子信息学便产生了。量子信息用量子态编码，具有经典信息没有的特殊性质，其特有的量子纠缠特性使得量子信息理论比经典信息科学在某些方面更具有优势。　　 本论文的工作主要分为以下五个方面：　　 (1)阐述了原子与光场的相互作用。原子与光场相互作用理论是利用原子－腔系统实现量子信息操作的理论基础。加深对原子－光场相互作用系统演化规律的了解，有利于基于原子－腔系统量子纠缠态制备方案的研究。本文将重点介绍三种制备纠缠态的方法：原子－腔系统中原子纠缠态制备，两模光场纠缠态的制备，参量下转换器光子纠缠态的制备。　　 (2)介绍了量子通信与量子计算的基本理论。主要阐述了量子比特、量子门、纠缠态、隐形态传输、量子不可克隆定理、量子稠密编码等基础理论知识。　　 (3)分析了量子逻辑操作。主要通过线性光学元件，辅助光，路由选择原理，Bell态测量及泡利变换，最终可实现一系列量子逻辑操作。　　 (4)讨论了基于电荷探测器的电子的隐形态传输与量子逻辑运算方案，有效地提高了操作的成功概率。该方案主要利用电荷探测器、Bell分析器、Hadamard门变换、辅助电子及电子偏振光束分离器。