近二十年来,量子理论既深刻影响物理学其他分支学科,又广泛应用于信息科学等领域.作为一门新兴的交叉学科,量子信息学在近年来获得了迅猛发展,显示出广阔的理论研究与技术应用前景.量子信息学不但将经典信息扩充为量子信息,而且直接以微观系统的量子态来表达信息,从而进入人为操控、存储和传输量子态的新阶段.量子测量理论联系着量子力学的基础,是研究量子信息论中其他问题的出发点.测量间的非扰动与测量的相容性、联合可测与共存等概念紧密相关,如何从数学上描述非扰动并讨论其与相容性的关系是一个重要问题.量子门是进行量子计算和算法设计的基本要素,对偶量子计算机模型的提出引起了对广义量子门的研究兴趣.量子探测与估计理论中的核心问题是通过量子测量来区分两个密度算子.为此,通常考虑引入态空间上的各种信息度量来进行研究.本文重点研究了量子测量的扰动性、广义量子门的刻画、量子系综间的可区分度量等问题,主要分为以下内容：一、量子测量间的非扰动性研究.利用标准序列效应代数ε(H)上的一般序列积,我们给出了测量的重新解释,并且基于此一般的序列积重新研究了Gudder给出的在Kirkpatrick意义下的量子测量间的非扰动定理.我们的结果表明,非扰动定理不仅仅适用于ε(H)上Gudder的特殊序列积,而是对ε(H)上的多个序列积都成立.同时,我们说明了一般序列积与Gudder序列积是酉等价关系.二、广义量子门的刻画.利用算子矩阵分块技巧,我们给出了广义量子门的一些新的刻画.特别地,我们说明了闭单位球中的算子A是广义量子门当且仅当A的任意正整数次幂都是广义量子门.此外,利用一些重要算子类的刻画,我们说明了这些算子类都是广义量子门,并且其中一些算子可以由两个酉算子的凸组合表示出来.三、量子系综间的Jensen-Shannon散度.我们首先通过投影逼近的方法,研究了可分复Hilbert空间框架下量子态间的Jensen-Shannon散度.其次,借助于概率耦合方法.定义并研究了量子系综间的Jensen-Shannon散度.