在量子力学的早期研究中，纠缠被认为是一个悖论。如今，它已成为量子力学和实现量子信息过程至关重要的基本资源。近年来，对于量子纠缠的研究已经日臻成熟。对量子纠缠的研究涉及到了分离变量量子纠缠态和连续变量量子纠缠态从两组份到多组份的产生以及在各种量子信息过程中的应用。基于对分离变量量子纠缠态和连续变量量子纠缠态在量子信息过程中优缺点的了解，人们提出了介于两者之间的混合纠缠态。2014年Nature上的两篇文章提出了两种产生混合纠缠态的巧妙方案，引起广大科研工作者的关注。而众所周知的是构建量子网络需要更大组份的纠缠态，两体的混合纠缠态显然不能满足需求。对此，本文从混合纠缠态出发，结合线性光学基本原理，分别利用可调分束器和一系列不同反射率的分束器来产生和操控两通道和多通道混合纠缠态，并研究了利用两体混合纠缠态进行纠缠交换的方案。　　本文的研究工作是以混合纠缠态的多通道产生及应用为核心内容展开的，主要工作如下:　　（1）基于线性光学使用可调分束器进行双通道混合纠缠操控。此方案利用一个可调分束器产生了两对基于单光子量子比特与奇偶猫态形成的混合纠缠态，并且通过调节可调分束器的分束比可以实现对混合纠缠态的纠缠操控。在理论上分别计算了最终产生的两对混合纠缠态与初始混合纠缠态的保真度，并且分析了该保真度随猫态大小以及可调分束器的分束比的变化规律。　　（2）基于线性光学使用一系列分束器产生多通道混合纠缠态。此方案在（1）方案的基础上利用一系列不同反射率的分束器产生了多通道混合纠缠态。在理论上分别计算了最终产生的多对混合纠缠态与初始混合纠缠态的保真度，并且分析了该保真度随猫态大小以及分束器的反射率的变化规律。这种多通道混合纠缠态将会为涉及分离变量与连续变量的多通道量子信息传输及存储、量子网络节点信息分布等提供重要的资源。　　（3）利用介于单光子量子比特和奇偶猫态的混合纠缠态进行纠缠交换。远距离双方各自拥有一对混合纠缠态，然后把连续变量部分传送到第三方进行Bell态测量，最终实现分离变量之间的纠缠。在理论上计算了在损耗环境下该方案实现的成功概率以及最终产生的分离变量量子态之间的纠缠度。随后，还分析了探测效率对该成功概率和纠缠度的影响。经过对比发现，使用混合纠缠态进行纠缠交换相比使用分离变量纠缠态可以产生更大的纠缠度。