随着近几年来量子信息理论的飞速发展,特别是在量子计算,量子通信,以及量子控制等方面的深入研究,促使人们对于量子系统演化的时间限制问题有了更为深刻的认识。由于不确定关系是量子力学的基本原理,由此产生的系统能量时间不确定关系限制了所有量子系统的演化所需时间,即系统所能演化的最快速度,这一时间下限被称为系统的量子速度极限时间。最初,人们将研究对象集中在封闭量子系统,得到了一般的极限时间表达式,此后更多的研究将其推广到了更为实际的开放量子系统,并探讨了影响系统演化速度的因素。量子自旋系统作为在量子信息领域已被广泛应用的典型开放系统,对其量子速度极限时间的分析就具有重要的理论和实践意义。因此,在本文中,我们将研究一些典型的量子自旋系统的量子速度极限时间,并且讨论其可能的量子加速机制,全文大致分为三部分内容:在第一部分中,我们研究了一个具有代表性的非马尔科夫模型——量子自旋星状模型。我们发现一个中心自旋和其周围无相互作用自旋环境库相耦合时,这一中心量子比特的速度极限时间易受到加于其上的外部磁场以及自旋和环境之间耦合强度的影响,适当调节参量值会引起演化时间下限的减小。此外,我们又研究了环境库中自旋粒子数目对于中心系统量子极限时间的影响,发现粒子数的增加会对系统起到加速作用,而当外界环境逐渐趋近于热力学极限时,这一极限时间会趋于饱和。对于系统内禀加速机制的研究,我们探讨了中心自旋系统的激发态布居数随着磁场和耦合的变化关系,发现布居数和量子速度极限时间的相关性,阐明了其对于产生更短的速度极限时间的关键作用。在第二部分中,我们考虑了量子速度极限时间对于系统性质的表征作用。研究了一个中心量子比特与Lipkin-Meshkov-Glick（LMG）自旋库的耦合系统,我们发现,在适当的外界环境粒子数和耦合强度的情况下,系统由无加速到加速的转变点恰好对应着环境从对称破缺相变化到对称相的量子相变点。此外,通过数值计算系统的非马尔科夫度,我们发现非马尔科夫度随参量的变化同速度极限时间有着相反的对应关系,进而证实系统的非马尔科夫性对于演化的加速有促进作用。同时也发现,系统的马尔科夫和非马尔科夫性质的转变也发生于量子相变点处。在第三部分中,我们研究了在有限长度XY自旋链中的自旋粒子演化的速度极限。对于初始处于热平衡态的系统来讲,当将外部横向磁场在初始时刻从某一值突然变化到零时,即磁场的淬火,系统将开始演化过程。我们发现,对于单粒子的速度极限时间来说,其z方向磁化强度是演化速度的一个潜在影响因素。而对于最近邻两粒子的演化来讲,它们之间的纠缠则是引起演化速度变化的主因。此外,我们还得到了XY链中次近邻两个粒子的演化速度极限,发现由于这两个自旋之间的纠缠强度明显减弱,因此并不像最近邻情况下纠缠对于其演化效率具有决定性影响,而是相应的一些外参量,诸如淬火的外磁场及各向异性参量会在量子加速方面会起到关键作用。