量子信息学是量子力学和信息科学相结合而产生的一门新兴的交叉学科,主要包括量子通信和量子计算两个分支。由于量子力学的量子态叠加原理和量子纠缠等特性,量子计算机能够极快地处理某些问题的能力,展示了量子计算机具备超越经典计算机计算能力和信息处理方面的巨大潜力。当前,量子算法在各种系统中的物理实现是量子信息学领域的研究热点之一。其中,由于具有易操作和可集成的特性,基于半导体量子点的固态系统,已成为最有希望真正实现量子计算机的系统之一,受到许多研究人员的关注。　　 本文首先阐述了有效哈密顿量的理论。它是一种用来描述大失谐量子系统的时间平均动力学过程的简洁方法。这种方法甚至一样可以适用于描述系综平均随机系统的动力学过程。　　 其次提出了一种有效方案,在芯片上半导体双量子点分子中用iSWAP门直接产生簇态。iSWAP门操作仅需要双量子点分子和传输线腔场的共振相互作用,因而能够大大提高量子逻辑门的操作速度。从消相干的角度可以看出,产生簇态的速度也是很重要的。所以,我们的方案能让单向量子计算更加可行。　　 最后,我们用芯片上双量子点分子和传输线腔场来实现一种非平庸二量子比特操作。这个操作是几何性的,且对腔场的状态不敏感,当我们选取一定的时间时,系统演化的末态和腔场无关！从消相干的角度来看,实现高速门操作是非常重要的,通过这样的装置我们就可以实现快速逻辑门。之后,我们从动力学去耦的角度去推广这个操作到任意相位情况:当在适当的时候改变外场的方向,我们可以使任意时刻的时间演化算符都与腔场无关。