近年来，量子力学与信息科学相结合，产生了一个非常活跃的研究领域-量子信息科学。量子信息科学的内容相当丰富，但大体上可以归为两大类:一类与信息的传输有关，可归入量子通信;另一类与计算有关，可归入量子计算。人们对量子信息学的研究，在实验和理论上都取得了很大的进步。量子信息的不断发展使纠缠在量子计算和量子通信等领域中发挥着重要的作用。纠缠态在量子信息中具有举足轻重的地位，因此对纠缠态的研究有十分重要的意义。　　早期人们主要针对单个自由度的纠缠进行研究，近年来所谓的超纠缠引起了人们极大的兴趣。超纠缠指的是多个自由度同时存在纠缠，超纠缠在量子通信和量子信息处理中具有许多优势。本论文在理论上研究了多粒子的纠缠态，并基于交叉克尔非线性制备了多粒子的超纠缠簇态。与其它方案相比，该方案引进了CZ门，制备的超纠缠簇态，信息容量高，更适合实现量子信息处理。　　量子信息处理中许多任务都需要最大纠缠态，因此部分纠缠态转化成最大纠缠纯态已成为量子信息处理的基本问题。许多方案已成功实现了部分纠缠态或混合态转化成最大纠缠态，如纠缠纯化，纠缠浓缩，纠缠蒸馏。本论文在以前研究的基础上论述了部分纠缠簇态的浓缩方案。该方案基于局域操作和经典通信。　　在第一章中，我们将介绍本论文的背景知识，简要介绍量子信息的基本原理。　　在第二章中，我们将介绍交叉克尔非线性相互作用，简要介绍零差探测，并基于交叉克尔非线性构造了量子信息学中两个常见的受控逻辑门和宇称门。　　在第三章中，我们介绍利用交叉克尔非线性制备超纠缠四光子簇态的具体方案，该方案实现了光子的空间和偏振的同时纠缠。　　在第四章中，我们介绍部分纠缠簇态浓缩为最大纠缠簇态的具体方案，CNOT门是我们部分纠缠簇态浓缩方案的重要组成部分。　　在第五章中，对本论文的内容和意义进行总结并对未来工作展望。