在量子系统中,纯态包含信息最大,因此常被当做是信息的载体。但是由于开放量子系统与环境相耦合,产生消相干的现象,因此导致系统的纯态的纯度下降而变为混合态,这为我们的研究带来了难度,于是人们开始尝试研究整个系统中是否存在不受环境影响的子系统或子空间,当将这类子系统或子空间作为新的信息的载体,就可以解决环境的消相干作用。因此,如何实现对量子子系统的控制显得尤为重要。而本文正是在子系统理论的基础上研究开放量子系统,主要研究内容包括以下方面：针对马尔科夫模型的开放量子系统,概括了其子系统不变性与吸引性的主要理论结果,分析了子系统不变性与吸引性的重要性质及实质含义。在此基础上,研究了任一子系统成为不变子系统和吸引子系统的开环哈密顿设计方法。特别地,对子系统进行不变性的哈密顿设计、对不变子系统进行吸引性的哈密顿设计实现了子系统的全局稳定化。最后,在一个两能级开放量子系统上进行了仿真实验,验证了理论结果的正确性。在子系统理论的基础上,研究了无消相干子空间(DFS)的李雅普诺夫控制方法和马尔科夫开放系统的一些问题。具体地,通过引入向量体系,设计出了将系统驱动到DFS中的控制律的一般表达式；针对马尔科夫反馈模型(FME),基于子系统理论研究了实现系统稳定的哈密顿设计方法,并采用仿真实验进行了验证；最后,从不变性和吸引性两个方面,讨论了马尔科夫随机模型(SME)与一般马尔科夫模型之间的关系。