量子信息是信息科学与量子力学相结合的新兴交叉学科，它可以突破现有信息技术的物理极限，开拓了量子力学应用的新天地，为21世纪信息科学的发展提供了新的原理和方法，已成为当今世界关注的热门研究领域，受到了人们广泛的关注。近来，越来越多的量子信息处理相关方案被提出，比如量子态的隐形传送，量子密码，量子计算，量子博弈等。在这些量子计算与量子信息处理过程中，利用到了一种独特的量子力学资源——量子纠缠。月前，量子信息科学无论在理论上和实验上都取得了一些重要突破，但在实用量子系统上仍还有许多障碍需要克服。比如在实际系统中，由于环境噪声等消相干的影响无处不在，量子系统的纠缠度却很难保持。在量子信息的物理实现上有线性光学方法、腔QED方法、核磁共振方法和量子点方法等各种硬件方法，基于腔QED系统的方法中的消相干主要来源于原子自发辐射和腔场的衰减。在本学位论文中，我们将讨论利用腔场的衰减来进行量子信息的处理过程。主要包括以下几个方面内容： 1．讨论三能级原子与腔场和经典场之间的相互作用过程，并得出在大失谐情况下等效哈密顿量，进一步地考虑了原子自发辐射较小而腔场衰减较大情况下的等效哈密顿量； 2．在考虑并充分利用腔衰减的情形下，讨论了两远距离原子纠缠方案和多原子的纠缠态制备方案。从两个单边泄露腔中泄露出来的光子同时通过分束器后，如果两个单光子探测器只探测到一个光子，则分别囚禁在两光腔中的原子将以一定的概率处于最大纠缠态。 3．简述了量子隐形传送的基本概念，并提出了基于腔衰减的未知两原子纠缠态的远距离传送方案。在本方案中，将以四原子GHZ态作为量子通道，而单光子探测器的响应将对应于不同的量子跳跃算符的作用。虽然隐形传送的方案是概率性的，但腔场的衰减得到了考虑。 4．纠缠对在分发过程中，最大纠缠对往往变成非最大纠缠对，而为了完好的量子信息过程，常常需要将非最大纠缠对转换成最大纠缠对。纠缠交换是量子中继的重要组成部分，在纠缠纯化、纠缠制备、加速远距离的纠缠分布等方面有着重要的应用，我们将讨论利用纠缠交换实现未知原子纠缠态的浓缩方案。