随着纳米技术的发展，如：超导量子环路qubit、富勒烯qubit、氮参杂的金刚石qubit，量子操纵逐渐成为现实，也为量子信息科学带来了可选的固态平台。而在量子操纵中，一个基本且不可回避的问题即是量子退相干，其制约了量子操纵的持久性和稳定性，是各种量子系统能被操纵而必须克服的首要问题。量子退相干的来源是由于量子系统与周围环境的耦合。在实际情形下，一个能被用来作为qubit操纵的系统被要求尽量弱的与环境耦合。这样，在弱耦合情况下，量子系统的演化，特别是存在于相干项中的几何相位受环境影响而发生地变化，是大家非常关心的一个问题。研究清楚这个问题将对量子操纵技术提供改进的方向，从而最终导致量子信息及量子计算技术的进步。同时，研究清楚这个问题从统计力学的角度上也将会增加人们对开放系统的认识。　　 论文中率先采用了二次量子化的方法，有效而又简洁的讨论了零温下单个qubit的几何相演化受环境的影响，其结果和别的研究组得到的一致，但计算过程却要简单的多。在此方法的基础上，首次研究了非绝热几何相受环境的影响，这是其它方法所不能办到的。考虑到真实的物理应该是在有限温度下进行的，进一步考虑了在有限温度下，几何相位演化受环境的影响。为了达到这个目的，论文从最基本的主方程出发，根据实际问题逐步化简，最终解析的给出了量子系统的演化方程。基于所得演化方程，一系列的物理结果被首次分析，包括环境和量子系统的热交换，量子退相干时间等问题。