量子计算以量子力学的叠加性和量子纠缠为基础，能够进行并行计算，大大提高了计算水平，能够完成经典计算机很难完成甚至无法完成的计算任务。源于其巨大的应用潜能，受到了国内外各研究人员青睐，发展成一个热门的学科。量子计算利用量子态进行信息编码，再根据量子力学的相关规律演化，最后通过测量将信息读出，完成量子信息的处理。目前，对量子计算的研究已取得了一定的进展，但要实现量子计算机的集成生产化与实用化，还有一段比较长的研究路程要走，其中主要原因就是实现量子计算所需要的量子门的保真度不够高，量子比特在环境的干扰下，容易产生退相干。因此，人们注意到量子比特的几何相位只依赖于体系本身的几何性质，具有较大的抗干扰性，能够实现高保真都的量子门，于是几何量子计算的方案开始被提出来。另外，计算机的实现必须依赖于物理系统，目前正在探索的可能成为量子计算机载体的各类物理系统各有其独特的优势，但又不可避免的存在一些难以克服的困难。其中，腔量子电动力学系统是研究最早、发展前景最好的系统之一。在腔量子电动力学系统中，原子或其他的物质被囚禁在腔场内，高速飞行的光子与原子在腔场内获得强相互耦合作用，使得信息在原子与光子之间传递，实现量子信息的交换。但是腔场电动力学系统一般需要在低温下实现，这是该方案的主要缺点。　　本文在腔场电动力学系统的基础上，进一步提出了利用金刚石中氮空穴（NV-）色心制备量子比特进行几何量子计算的方案。由于氮空穴色心能够被快速初始化，在常温下能够保持较长的相干时间，可以有效的弥补腔场系统本身的缺陷。该方案中，N个氮空穴色心被固定在球WGM微腔中，各NV-色心之间相距足够远，可以忽略它们自身的相互作用，在可控外磁场的相互作用下，选择合适的闭合循环路径，在系统的暗态子空间中绝热的改变外磁场的参数，使量子态在绝热演化过程中，动力学相被消除，利用几何相立体角的纯几何性质，建构几何量子相位们，实现几何量子计算。