基于超导传输线和超导量子比特相互耦合的电路量子电动力学(QuantumElectrodynamics,QED)系统,是固态量子信息研究领域中一类重要的量子系统,也是研究量子测量和量子控制的理想实验平台,该类系统中量子比特的测量及纠缠态的制备是人们研究的热点。作为这类系统中的典型,基于超导传输线和超导Josephson结耦合构成的超导微电路系统,由于具备良好的量子相干性和可集成性而倍受人们的关注。在这个系统中,涉及的驱动场和超导传输线谐振腔支持的光子频率都在微波区,但由于大量光子数引起的状态空间维数过大以及测量过程中所产生的噪声给系统的量子测量和量子控制的研究带来了困难。因此,如何降低系统自由度数、正确处理噪声的影响显得十分重要。论文研究正是围绕这方面的问题展开的。论文研究成果概括如下:　　首先,我们模拟单比特电路QED系统的动力学,检验了“绝热消除”和“极化子变换”两种方案的适用条件。在量子比特无翻转情况下,极化子变换精确适用于任意驱动强度和任意(光子)泄漏速率,而绝热消除变换与含光子自由度时的系统无法符合。但是在加入比特驱动后,极化子变换相对通常的绝热消除方案并无优势;在强泄漏微腔和弱耦合情况下,两种消除光子自由度的方法都可以较好地描述测量动力学。　　其次,我们在原有基础上模拟两比特电路QED系统的动力学,同样检验了“绝热消除”和“极化子变换”两种方案的适用条件。在量子比特无翻转情况下得到与单比特电路QED系统相似的结果。我们还讨论了当加入反馈操作后两比特系统Bell纠缠态的“确定性”制备问题。结果表明制备目标态所需的时间与微腔光子漏出速率的大小成反比。在量子路径水平上,通过对输出电流和比特状态的演化模拟发现,由于引入反馈操作后,比特状态有翻转,使得微腔光场与比特状态的初始关联信息丢失,极化子变换将无法给出令人满意的结果。因此相对通常的绝热消除方案,极化子变换变得并无优势。而且极化子变换所导出的“有效测量算符”(其中含有非平庸的“宇称项”)此时也将变得没有意义。　　最后,我们考虑在强外场驱动下,三个分别放置在三个微腔中并与腔模耦合的量子比特,两两之间的纠缠动力学问题。这个系统可以有效的抑制由环境造成的量子比特之间的退相干。量子比特之间的纠缠呈现出周期变化,其周期性与微腔光场的初始态无关,而与量子比特与微腔光场的相互作用强度有关,相互作用越强,纠缠恢复的时间就会越长。