一个真实的量子系统通常被认为是一个开放的量子系统,因为它无可避免的会与环境相互作用。而这个与环境的相互作用会导致系统的退相干,这成为实现高效的量子信息处理与量子计算的巨大障碍。本文着重介绍了开放系统中存在的非马尔可夫过程以及如何用实验来模拟和研究这个过程。本文总共分五个章节:第一章绪论,介绍了本文研究背景、简要介绍本文的研究内容和研究意义。第二章主要介绍了一些量子力学的基本概念,研究开放系统时用到的一些算符和方法,例如主方程方法和级联方程方法。此外,介绍几种典型的量子通道。第三章主要介绍开放系统的非马尔可夫过程的几种度量方法。此外,我还介绍了一些线性光学实验模拟中经常用到的实验器件以及利用这些器件搭建量子通道的几种方案,还介绍了量子态层析的方法。第四章介绍了研究内容,利用线性光学平台实验模拟了一类非旋波近似的量子通道,以及利用该通道实验模拟研究了量子非马尔科夫效应。我分别在旋波近似通道和非旋波近似通道中改变耦合参数,发现非马尔科夫效应随参数变化的行为有明显不同,非旋波近似下的通道更加接近真实环境,凸显了反旋波项对非马尔科夫效应的重要影响。第五章是结论和展望。第六章是研究生期间的成果情况。