量子信息学是量子力学和信息科学相结合的产物,它主要利用微观粒子作为载体,凭借量子力学所特有的一些性质解决一些经典信息所不能够完成的信息处理功能,充分显示了经典信息科学无法比拟的优势。量子信息学主要包括量子通信和量子计算两个部分,其中量子通信是量子信息学的重要分支,包括量子隐形传送、量子密集编码、量子秘密分享等。　　为了对量子信息进行处理,我们需要构造能对量子比特操作的量子硬件,其中超导量子相干系统是最有前景的量子硬件设计方案之一。目前,人们对量子信息处理过程的研究主要还是停留在理论阶段,所以寻找更有利于实验实现的量子信息处理过程对量子信息的发展具有非常重要的意义。本文对超导和腔场的相互作用进行了一些初步研究,取得如下结果　　1.利用超导量子相干装置制备纠缠态　　在量子信息学中,量子纠缠是量子信息学中最重要也是最为奇特的一个课题。在量子信息学中,量子信息的处理离不开量子态及其演化,而量子纠缠态毫无疑问是各种各样的量子态中最重要的一种。量子纠缠在量子信息学的两大领域-量子通信和量子计算中都有着广泛的应用。既然纠缠态有如此重要作用,研究其制备就成为重要的课题。纠缠态的制备在不同的物理系统中有不同的实现方法,本文提出用两个超导量子相干装置在一个单模大失谐腔中制备一个最大纠缠态的新方案,在这个方案里,腔场处于虚激发,在超导和腔场之间没有信息传递,因此对腔的品质要求大大减低。　　2.利用超导系统实现C-NOT门　　量子计算机比经典计算机能更有效地解决某些计算难题,而通过级联量子相位门和单比特门就可实现普适量子计算。因此设计量子两比特门成为量子计算中需要解决的关键问题。我们提出利用超导量子相干装置,使其与一个单模腔场耦合再加上经典脉冲从而实现C-NOT门。　　3.利用超导系统实现Deutsch算法　　我们知道量子计算机要比经典计算机解决一些问题要快的多,比如 Deutsch算法,它是用来判断一个具有n个二进制变量函数是常函数还是对称函数,对于量子计算机只需要一次,而经典则需要21n??次。我们提出利用超导量子相干1装置实现Deutsch算法。