自2004年曼彻斯特大学发现单原子层厚度的石墨烯以来，石墨烯及类石墨烯二维材料引起了广泛的关注。优异的电学性质和机械性质也使它们成为了量子信息学研究载体的热门候选之一。本文主要针对基于这类材料的门控量子点以及纳米谐振子体系开展研究，具体内容包括:　　1.简要介绍二维材料这类材料体系的特点，以及门控量子点和微纳机电系统这两个体系的相关基本概念。　　2.介绍了基于二硫化钼的门控双量子点以及基于石墨烯的纳米谐振子样品制备所利用的半导体微纳米加工技术。特别的，对二维材料的干法和湿法转移工艺进行了详细的介绍。　　3.实验上制备了基于二硫化钼的可控双量子点，对量子点的基本性质进行了表征，展示了可调性，在低载流子浓度下，观测到了库伦阻塞弱反局域化现象。　　4.实验上制备了基于石墨烯的串联多纳米机械振子体系，对各个机械振子进行了表征，展示了这一体系中声子模式的可控性。观测了近邻声子模式的强耦合，通过调节中间声子腔的谐振频率，展示了声子模式的长程可调耦合。基于不同的耦合强度，实现了长程耦合的声子二能级体系的相干操作。　　本论文的主要创新点有:　　1.实验上首次在二维材料体系上获得可控的双量子点，首次在这类材料体系上观测到库伦阻塞弱反局域化现象。　　2.实验上首次在近邻声子模式耦合体系中获得接近超强耦合区的耦合强度。　　3.实验上首次在长程耦合的声子模式二能级体系中实现了相干操作，探索了基于石墨烯纳米机械振子的声子数据总线的可能。