量子信息学是由量子力学和信息科学所形成的交叉学科，它主要是把微观粒子当作载体，凭借量子力学所独有的一些性质来解决某些经典信息不可能完成的信息处理过程，充分显示了它具有经典信息科学不可超越的优势。在内容上，量子信息学主要包括量子通信和量子计算两大部分，经过了二十多年的发展，科学家们已取得了一系列理论和实验上的重要突破，使得该学科成为当前国际前沿热点课题之一。　　 要想对量子信息进行处理，人们需要构建能对量子比特进行操作的量子硬件系统，但迄今为止人们对量子信息处理过程的研究主要还是停留在理论上，因此寻找更有易于实验实现的量子信息处理过程对于量子信息学的发展具有非常重大的意义。本论文对超导比特和腔场的相互作用系统以及对离子阱系统进行了一些初步研究，取得了如下成果：　　 1、利用超导量子干涉装置一步制备类W纠缠态　　 在量子信息学中，量子纠缠是最为重要也是最为奇特的一个现象，它在量子信息学的两大领域(量子通信和量子计算)中都有着广泛的应用。因此研究量子纠缠态的制备就成为非常重要的课题。我们基于超导与腔场的相互作用系统，提出了制备一种类W纠缠态的方案。该方案简单易行，只需超导与腔场的同时共振作用，一步便可制备。　　 2、在离子阱系统中实现三比特控制相位门　　 量子计算机具有比经典计算机更快捷和更有效地解决某些计算难题的优势，而我们只要通过级联单比特门和两比特控制相位门就可实现普适的量子计算机。因而实现量子逻辑门是量子计算机实现的基础。我们研究了离子阱系统，利用被囚禁离子和激光的共振相互作用实现了一个三比特控制相位门。该方案不需要任何测量，只需离子与激光的短时间的共振相互作用便可完成，有效抑制了消相干，更有利于实验实现。