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双缝和多缝干涉是研究光场的经典和量子相干效应的最有效的方法之一。本文研究几种重要的多光子纠缠态的高阶双缝和多缝干涉特征,并把这些多光子高阶干涉特性用于研究多光子的有效德布罗意波、量子纠缠的探测和非正交量子态的区分等量子力学和量子信息中的基本问题。本文研究多光子纠缠态包括由含有N光子的数态和真空态形成的N光子纠缠态(即一般的N光子NOON态)、由幅度为α的相干态和真空态形成的纠缠相干态(即一般的a00a态)、由两个振幅相同相位相反的两个相干态形成的四个准贝尔态和含有N光子的数态和多模真空态形成的N光子纠缠态。我们计算了这些多光子纠缠态的高阶关联函数和可见度,分析和研究了这些纠缠态的多光子高阶干涉的特征,揭示了高阶关联函数和可见度与多光子纠缠态的纠缠度之间的关系。研究了多光子纠缠态通过高阶双缝和多缝干涉所导致的多光子的有效德布罗意波长,揭示了多光子的有效德布罗意波长与多光子纠缠态的类型以及光子探测器在探测平面上位置分布的关系,表明通过利用在探测平面上不同位置分布的多光子高阶关联函数的探测结果,可以获得不同的多光子有效德布罗意波长。研究了四个准贝尔态的多光子高阶关联函数之间的关系,揭示了利用四个准贝尔态的关联函数的探测实现区分这四个准贝尔态的可能性。值得注意的是一般的αOOα态可以表示为无穷多个NOON态的叠加态,它是一个比一般的NOON态更为一般的多光子纠缠态。αOOα态与NOON态相比具有明显不同的特征,前者是连续变量的纠缠态,含有无穷多光子的贡献,而NOON态是离散变量的纠缠态,其单模场的态要不含有N个光子,要么没有光子。正是由于αOOα态含有无穷多光子数态的叠加态导致了αOOα态可以表现出任意光子数的高阶干涉效应,而NOON态只表现出N光子干涉效应。我们也注意到αOOα态和四个准贝尔态都属于纠缠相干态,它们都具有任意光子数的高阶干涉,但是它们可以表现出不同的干涉特征。例如,对于多个探测器在探测平面上的一种确定分布,αOOα态只能反映出一种多光子的有效德布罗意波波长,而四个准贝尔态能反映出多种多光子的有效德布罗意波波长。通过本文的研究,我们在多光子纠缠态的高阶双缝和多缝干涉特征,以及应用于多光子的有效德布罗意波、量子纠缠的探测和非正交量子态的区分等量子力学和量子信息中的基本问题研究方面,获得了一系列创新结果。本文的主要研究结果如下：(1)研究了一般的N光子NOON态和aOOa态的高阶双缝干涉特征,计算了这两种类型的多光子干涉的高阶关联函数,表明NOON态的第N阶关联函数与αOOα态的第N阶关联函数之比与N探测器在探测平面上的位置无关,发现NOON态只能产生第N阶干涉,而aOOa态可能产生任意高阶的多光子干涉现象。(2)通过研究NOON态和αOOα态的纠缠度和它们的高阶双缝干涉特征之间的关系,提出了探测NOON态和aOOa态的纠缠度的新方法。对于NOON态,表明N光子的双缝干涉的干涉振幅与NOON态的纠缠度成正比,纠缠越强,干涉的振幅就越大,当纠缠消失时,多光子干涉也消失。揭示了NOON态干涉的可见度与纠缠度之间的直接关系,发现N光子干涉的可见度正好等于NOON态的纠缠度。对于αOOα态,获得了多光子双缝干涉的干涉振幅和干涉图样的可见度与纠缠度之间的关系,表明纠缠度不仅影响高阶干涉的振幅,而且影响干涉的可见度。因此,通过对干涉的振幅和干涉图样可见度的测量可以实现对NOON态和αOOα态的纠缠度的测量。(3)利用高阶干涉的关联函数,研究了NOON态、aOOa态和四个准贝尔态所导致的多光子干涉的子波干涉效应,与单光子干涉的德布罗意波长相比,多光子干涉的有效德布罗意波长小于单光子干涉的德布罗意波长。发现NOON态只能表现N光子的子波干涉,aOOa态可以表现出任意光子的子波干涉特征。表明对于探测器在探测平面上的一种确定分布,αOOα态的n(n=0,1,2,…,)光子只能反映出一种n光子的有效德布罗意波波长,而四个准贝尔态能反映出多种多光子的有效德布罗意波波长。(4)研究了相干态形成的四个准贝尔态的单光子干涉函数之间的关系,表明两个非最大纠缠的准贝尔态的单光子干涉函数的平方和是一个与探测器位置分布无关的常数,两个具有最大纠缠量的准贝尔态的单光子干涉函数的平方和也是一个与探测器位置分布无关的常量。揭示了两个非最大(或最大)纠缠的准贝尔态的单光子干涉的互补性。发现两个非最大纠缠的准贝尔态的单光子干涉振幅与对应的两个最大纠缠的准贝尔态的的单光子干涉振幅之比等于非最大纠缠的准贝尔态的纠缠度。(5)通过对四个准贝尔态的单光子干涉函数的研究,在弱场的情况下,发现通过对四个准贝尔态的单光子干涉函数的测量可以区分这四个准贝尔态,在强场的情况下,可以把四个准贝尔态分为两组,为量子态的区分提供了新方法。(6)研究了多光子纠缠态在多缝系统中的高阶干涉,表明在多光子多缝干涉系统的高阶干涉现象中存在亚波长干涉效应,发现n光子纠缠态在m缝系统中(n>m)的n阶关联函数是n光子纠缠态在由m个缝中所分解的所有双缝系统的关联函数的叠加。本文获得研究结果对于深入理解双缝和多缝干涉所揭示的量子本质,探索利用双缝和多缝干涉现象来研究多光子的有效德布罗意波、量子纠缠的探测和非正交量子态的区分等量子力学和量子信息中的基本问题具有重要意义。本文对于多光子纠缠态的高阶双缝和多缝干涉特征的研究仅仅是多光子纠缠态的高阶量子相干性研究的开始,对于更广泛的纠缠态的高阶量子相干效应及其应用研究是当前量子力学和量子信息研究的新方向。