量子计算机的物理实现是量子计算科学的关键，因此，寻找合适的物理系统实现量子计算机的意义显而易见．T．Sleator等人证明：任何幺正量子操作都可分解为一系列的单比特的旋转操作和控制非(CNOT)门的操作，而CNOT门的操作又可分解为单比特的旋转操作和条件量子相位门的操作．因此，寻找合适的物理系统实现量子计算机就约化为寻找合适的物理系统实现二比特条件量子相位门． 条件量子相位门的腔QED方案的主要思想是将俘获的原子约束在高品质腔中，把量子信息储存在原子能态上，囚禁的原子作为量子寄存器(quatlturn register)，光腔用于量子信息的传输；但在本文中，采用了将原子射入腔中、只用腔的FOCK态或者同时用腔的FOCK态和原子的能级状态承载量子信息的思想设计条件量子相位门．经过研究，得出了几个操作简单、技术上较容易实现且保真度非常高的量子相位门的腔QED方案；另外，还结合腔QED和囚禁离子的理论和技术，研究了不受Lamb-Dicke极限限制的量子腔内囚禁离子的条件量子相位门方案．提出的几个方案在实验上都有可能实现，为量子信息处理和量子计算研究的实验工作者提供了非常有意义的参考方案。 本文主要内容包括： 1、量子计算机的基本概念和基本理论简介。 2、腔量子电动力学基本理论简介。 3、基于Λ型三能级原子为量子数据总线的双模光场的条件量子相位门的实现方案研究。方案中采用了“双模小失谐”和“双模平衡耦合“的技术；分析讨论了方案在实验上的可行性，并对逻辑门的保真度进行了计算，结果表明：方案的保真度非常高，实验上完全可以实现。 4、基于级联型三能级原子做量子数据总线的双模光场的条件量子相位门的实现方案研究．方案中采用了“双模近平衡耦合”和“绝热技术”等．这些技术的综合运用使得本方案比同类方案具有更高的保真度． 5、基于耗散条件下原子比特和腔模比特间的条件量子相位门的实现方案研究．级联型四能级原子的二个亚稳态做控制比特，量子腔模的二个FOCK态为目标比特，利用级联型四能级原子的二个激发态向下能级的跃迁与经典激光及腔模光场的耦合实现原子比特与腔模比特间的量子信息的传输． 6、基于腔内囚禁离子条件量子相位门的实现方案研究．方案中不需要Lamb-Dicke近似，且离子的囚禁不受Lamb-Dicke极限的限制；提出了腔模比特与离子内态间的条件量子相位门及离子内态与外态间的条件量子相位门的二个方案．二个方案都具有操作简单、操作时间短等优点。