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量子信息学是量子力学与经典信息学相结合而形成的交叉学科,量子纠缠作为其最核心的物理资源,在量子信息处理中有着重要的应用。然而,在实际的信息传输、处理、存储的过程中,量子系统不可避免的会与环境发生相互作用,这就造成了量子纠缠的退化,甚至在某些情况下会发生纠缠突然死亡的现象。因此,保护量子态免受噪声的影响是一个至关重要的问题,在过去的几十年,科学家们已经提出了许多关于纠缠态的保护方案,但是这些方案总是存在或多或少的缺陷。本文基于环境辅助测量和弱测量的理论知识,提出了量子态和量子信息处理协议的保护方案,主要的研究内容如下: (1)在幅值阻尼噪声通道下,我们提出了保护远程量子克隆通道的纠缠度,提高量子远程克隆保真度的方案。通过利用环境辅助测量和弱测量,参与者共享的量子通道的纠缠度能够被概率性的恢复。当弱测量强度与噪声通道的阻尼率相等时,我们能够以一定的概率使远程克隆的保真度恢复到最大值。 (2)在广义幅值阻尼噪声通道下,我们提出了基于弱测量和弱测量反转保护GHZ态的方案。通过优化弱测量强度,有效地抑制了由噪声导致的纠缠的退化。结果显示,通过使用最佳的前置和后置弱测量,能显著提高GHZ态的纠缠度,并且纠缠突然死亡的现象能够被延缓。