量子信息和量子计算理论研究的一个重要目标就是实现量子计算机。但要实现这样一个目标，有两大关键技术是需要克服的。一是完成量子计算机内部元件之间的信息交流;二是对量子计算机中的系统平台进行精确操控。固态自旋系统由于其良好的退相干性和可扩展性被认为是实现量子计算机最好的平台之一。　　研究发现，两端开放的自旋链可以用作量子计算机内部信息短程传输的信道。通过粒子间的相互作用，量子态可以从自旋链的一端传送到另一端，并且不需要外部的调制和内部门转换。量子态在自旋链中传输时，其保真度大小与信道的结构、耦合参数和初态等因素有关。本文研究了量子态在一条均匀耦合的反铁磁自旋链中传输时，信道初态中自旋激发数以及激发序列变化对其传输性质的影响。首先，利用信息流方法分析输出端粒子的算符演化动力学，我们获得了量子态传输的平均保真度与信道自旋初态之间的关系。结果表明，平均保真度的大小只依赖于信道中自旋激发数的奇偶性。接着通过比较在奇偶激发信道中获得的最大平均保真度，我们组建了优化信道来提升量子态在自旋链中的传输质量。另外，我们进一步分析了纠缠在激发信道中的传输情况。结果显示纠缠的传输质量不仅和信道中自旋激发的具体个数有关，还取决于激发自旋的初始排列。数值分析结果表明当信道中自旋无激发或全部激发时，纠缠传输的大小和持续时间都优于其他的激发信道。　　另外，如果我们要开发自旋系统实现各种量子算法，精确的哈密顿量是必不可少的。但对于一个未知的量子系统，我们并不清楚系统的哈密顿量和耦合参数。在本文中，我们利用完备性测量方法估测了各向异性的海森堡XYZ自旋链中全部的耦合参数。对比以前的单算符测量方法，完备性测量可以有效地简化层析过程中计算的复杂性，并为自旋网络中的哈密顿量层析提供了一种新的思路;其次，我们数值模拟了自旋系统中估测出的耦合参数的平均相对误差与使用拟合函数所需时间之间的函数关系，通过数值分析，对不同长度的自旋链我们确定了最合适的拟合函数。　　在第一章中，我们首先介绍了本文的研究背景以及海森堡自旋链的几种模型，接着简要介绍了量子计算和量子通信中的一些基础知识。　　在第二章中，我们介绍了量子态传输和哈密顿量层析的基本知识以及国内外的研究状况，并重点介绍了信息流方法及其应用。　　在第三章中，我们利用信息流方法研究了量子态在一条均匀耦合的多激发反铁磁自旋链中传输时，信道中自旋激发数以及激发序列变化对其传输性质的影响。通过比较在奇偶激发信道中获得的最大平均保真度，我们组建了优化信道来提升量子态在自旋链中的传输质量。　　在第四章中，我们利用完备性测量方法估测了海森堡YZ自旋链中的耦合参数。另外，通过数值分析，对不同长度的自旋链我们确定了最合适的拟合函数。　　在第五章中，我们对本论文研究的结果和意义进行总结并对未来的工作进行展望。