信息科学对人类生活和科学技术发展起着巨大的作用。然而，现有的信息系统，如电子计算机和通讯网络等，其信息功能已经接近开拓到极限值。在这种情况下，量子信息学应运而生。量子信息学是量子力学、计算科学及信息科学结合而形成的一门新兴的前沿交叉学科，它可以完成经典信息科学很难完成的任务，其潜在的巨大应用前景引发了过去几十年来人们对量子信息的理论和实验研究的广泛兴趣。到目前为止，人们可以在不同的物理体系中实现量子信息处理，如线性光学、核磁共振、离子阱、量子点和腔量子电动力学等。在量子信息领域，腔量子电动力学方案被视为到目前为止，研究得比较早，发展得比较快，最有效的量子信息方案之一。我硕士期间的研究工作可以简要概括如下:　　1.基于原子—腔—激光系统，利用绝热通道的方法，提出了可实现两个Λ型三能级原子间的任意量子态传递的方案。两个原子以某一初速度反向进入腔中，在腔场和激光场的共同作用下，通过适当地调节激光拉比频率和失谐等重要参数，成功而高效地实现了原子间的量子态传递。考虑到实验情形，系统不可避免地受到外界环境的干扰和影响，于是，我们利用马尔可夫主方程的方法，数值模拟了耗散环境对整个系统的动力学演化过程的影响。研究表明，耗散在一定的程度上降低了态传递的效率，这与实验事实基本吻合。我们的工作证实了严格地考虑环境作用下的绝热通道技术在量子信息处理中的重要性，并给这个方向带来积极的推动作用。　　2.基于腔量子电动力学系统，利用绝热通道技术，提出了制备可控数目腔光子福克态的方案。我们的方案，初始时两个二能级原子以相同的速度反向飞入腔中，在激光场和腔场的共同作用下，通过适当地调节失谐和激光拉比频率等参数，可实现高成功率的可控数目的腔光子的产生。通过对比单光子和双光子的产生过程，研究发现，双光子产生需要更强的耦合强度;另外，腔模的耗散和原子的耗散在光子产生的过程中扮演着不同的角色，耗散对福克态制备的成功率有削弱作用。　　3.基于杂化量子系统，提出制备宏观量子纠缠的方案。本方案研究两个空间分离没有直接作用的量子点核系综，共同作用于同一个纳米机械振子，通过单个核系综和单个纳米机械振子的联合强磁耦合机制，实现两个核系综间的远距离宏观纠缠。研究发现，即使在严格考虑核系综和纳米机械振子的耗散后，核系综之间仍可达到很高的纠缠度。这个方案可以推广到多个核系综间的量子纠缠，这对量子网络的发展有着一定的理论指导意义。