量子信息学是量子力学与信息科学相交叉的新兴学科,包括量子计算、量子通信等领域。由于大部分量子信息处理任务需要量子纠缠或量子关联,因此,人们逐渐认为量子纠缠、量子关联是重要物理资源。对于这些资源的定量化研究成为量子信息学中重要的研究课题。此外,量子纠缠和量子关联也是量子力学区别于经典力学的重要特性。在实际的物理过程中,由于量子系统与周围环境不可避免的相互作用导致量子系统发生耗散、退相干等,系统的量子纠缠、量子关联及其它量子特性,如量子速度极限、量子Fisher信息等,都会受到不同程度的影响。因此,研究量子纠缠、量子关联等量子特性以及开放系统中环境对量子系统特性的影响具有重要的理论意义和实践意义。本论文一方面从基本原理方面研究了量子纠缠与量子关联的度量,另一方面通过具体的开放量子体系研究了环境对量子Fisher信息以及量子速度极限等量子特性的影响。我们首先在第一章阐述了论文的研究背景,接下来在第二章介绍了相关的物理概念与基础知识。论文的第三章到第七章为我们的主要工作,可分为两部分。第一部分为第三、四、五章,我们研究了量子纠缠、量子关联的度量、应用。在第三章,根据纠缠能否被局域化定义了一种局域化的四体纠缠,对四体量子纯态进行了研究,发现四体GHZ态不是唯一可被局域化的量子态,四体W态也不是唯一不能被局域化的量子态。在第四章中我们研究了量子关联在量子纠缠提纯协议中的应用。在第五章,基于斜信息理论,首先提出了一种既具有良好可计算性又满足紧缩性要求的非局域度量UIN(Uncertainty induced nonlocality)；接下来定义了一种两体高维体系的量子关联度量,使用联合对角化技术可给出任意m(?)n维系统量子关联(近似)解析的结果；最后使用斜信息理论研究了弱测量过程中量子关联的消耗问题。第六、七章为论文的第二部分。在第六章,我们研究了依赖于初始态的量子速度极限,并发现除系统的非马尔科夫性及激发态的布居数外,系统的初态对量子速度极限也有重要影响。在第七章,我们分两类模型研究了开放系统中环境对量子Fisher信息的影响。当系统与环境为(σ+bκ+σ-bκ(?))相互作用时,基于非微扰的主方程得到了系统约化密度矩阵以及待估计参数量子F isher信息的解析表达式；当系统与环境为σz(bk+bk)耦合时,得到了系统演化的退相因子γ(t)以及待估计参数量子Fisher信息解析的表达式。在两种模型中,通过适当地调节压缩参数r，θ,量子Fisher信息的耗散可以被有效地抑制。最后,在第八章中给出论文的总结与展望。