量子信息学是量子物理学与信息科学的交叉学科,它是一门利用量子物理学特别是量子力学原理来完成量子信息处理任务的学科。由于它有可能带来一场的信息技术革命,因此近年来该领域的研究进展十分迅速。如同经典信息一样,量子信息中也存在着量子噪声。为了在有噪声的情况下进行可信的量子信息处理,人们发展了量子纠错技术。它的一个主要应用就是在量子动态运算中抵御噪声的影响以保护量子信息。值得注意的是,即使量子逻辑门中也存在量子噪声,但只要该噪声低于某一阈值,就可完成任意精度的量子计算,这是容错量子计算的关键所在。目前,关于量子计算的物理实现有许多方法。量子光学技术就是其中一种极为重要的方法。然而,由于量子噪声的存在,量子光学的应用会受到一定的限制。为了降低量子噪声,人们建立并发展了光场量子噪声的压缩技术,这就是光场压缩态的基本思想。本文共分两部分:第一部分讨论了容错量子计算在量子编译和量子傅立叶变换中的应用,第二部分则利用多模压缩态理论研究了多模量子叠加光场的量子噪声压缩问题,由此得出了一系列新的结果和结论。本文的主要内容如下:第一部分:1对量子计算的发展历程及其应用问题进行了简要概述,对量子信息学中的量子力学和量子计算等有关概念进行了简单介绍。2给出了实现容错的量子编译结构的方法。3给出了容错的量子傅立叶变换的实现方法。第二部分:1研究了三态叠加多模量子叠加光场的2(2m+1)次方Y压缩特性。2研究了4MFSS(Ⅰ)光场广义电场分量的等幂偶次高次振幅压缩效应。3研究了新型4MFSS(Ⅰ)光场的广义矢势有效场算符量子噪声的等幂N次Y压缩效应。