近二十年来，作为量子物理和计算机信息科学的交叉性前沿学科，量子信息处理是物理学中一门非常活跃的学科，引起了人们极大地关注。因为具有潜在的大规模集成的优点，基于半导体量子点系统的固态量子计算成为固态量子信息处理领域中的一个研究热点。同时对受限物理系统中量子效应的研究，不仅对将来可能的技术应用能够提供有价值的基础研究，并且也可以帮助人们更好地验证量子力学的基本原理，加深对基础物理的理解。在本论文中，我们将讨论研究半导体量子点系统中的量子耗散动力学过程。第一章是绪论，其中概述了量子点系统的制备，量子点系统中的量子相干效应以及量子耗散现象。第二章，我们介绍了本论文主要运用的理论方法：主方程方法（masterequation）。在有效处理掉与系统耦合的环境自由度后，系统主方程能够很好地描述系统的动力学过程。根据系统的主方程，我们可以了解许多系统信息，例如，系统态的概率演化过程，系统的弛豫时间（T₁）以及退相干时间（T₂）等等。在第三章中，我们讨论了在外加磁场的影响下电子通过单个量子点的输运性质。当外加电压使得量子点的库伦阻塞效应被部分破坏时，我们发现了由于局域态之间相互作用以及动力学通道阻塞引起的超泊松电子散粒噪声。相对于以前的研究，如果量子点的库伦阻塞效应被很大的外加电压完全破坏时，他们只是得到亚泊松的电子散粒噪声。我们更一步研究得到，通过外加磁场产生的电子自旋翻转可以压制所得到的超泊松噪声。当自旋翻转足够快时，超泊松噪声将变成亚泊松噪声。在第四章中，我们推导了两个不同的主方程：双量子点占据态基矢下的主方程和双量子点本征态基矢下的主方程，来研究电子通过双量子点系统时的电流涨落性质。我们推导发现以前许多研究工作中所采用的基于双量子点占据态基矢的系统主方程只是适合于双量子点之间耦合非常弱的情况。更进一步，我们在双量子点的本征态基矢上，推导出适用于任意强度量子点之间耦合的主方程。我们研究发现，当双量子点之间的耦合非常大时，利用两个主方程计算得到的电子通过双量子点的电流涨落性质明显不同。同时，利用本征态基矢下的主方程计算得到的电子散粒噪声与实验上所观测到的结果符合得很好。第五章，我们研究了双量子点固态量子比特的耗散动力学性质。以前基于速率方程的理论结果给出：当双量子点系统退相干达到稳态后，无论双量子点中量子点是否对称，电子在每个量子点中的概率始终一样的不正确结果。我们考虑到推导过程中的高阶项后，得到稳态时电子在双量子点中的占据概率应该取决于双量子点系统的具体性质。我们的研究工作表明，高阶的相互作用项在固态量子比特的操作过程中起着比较重要的作用。第六章我们讨论研究了利用双量子点系统冷却纳米机械谐振子的模型。研究发现能够通过双量子点与纳米机械谐振子之间电容耦合的反作用来冷却谐振子。双量子点是一个典型的二能级系统，我们可以通过外加驱动场使得电子态在双量子点的基态和激发态之间发生转变。利用双量子点冷却谐振子的优点在于，双量子点之间的能级差以及它的耗散速率都可以通过门电压来调节。我们发现可以通过调节双量子点激发态的耗散速率以及调节外界驱动的频率使得外场驱动频率与双量子点的本征频率为红失谐时，（基于冷却原子的边带冷却原理）纳米机械谐振子能够被冷却到基态。我们的研究结果表明利用双量子点系统来冷却纳米机械谐振子在实验上是可行的。