量子信息学是量子力学和信息科学结合的产物，它主要是利用微观粒子作为载体，凭借量子力学所特有的一些性质可以解决许多经典信息所不能够完成的信息处理功能，充分显示了经典信息科学所无法比拟的优势。量子信息学主要包括量子通信和量子计算两个部分，量子通信是量子信息学的重要分支，包括量子隐形传送、量子密集编码、量子秘密分享等。 在量子信息的研究中，需要对量子信息进行处理，那么量子硬件必不可少。已经提出的方案中，腔量子电动力学(腔QED)方案是其中之一。目前在量子信息处理的过程中，两大主要障碍是量子态的消相干问题和联合Bell态测量的实验实现问题。这两个问题在腔QED方案中都得到了很好的解决。正因为腔QED方案的这一优势，使其成为最有前景的量子硬件设计方案之一。 本文将进一步研究腔QED技术在量子信息处理中的应用。当然，我们的目光主要集中在对多量子比特信息的处理上，主要研究多体纠缠态的制备方法和对多量子比特信息的处理，我们的研究主要取得了以下几项成果： 1．用不同的腔QED系统制备了多粒子纠缠态 1)基于原子和腔场的大失谐相互作用，我们提出了制备多原子纠缠态的方案，同样我们的方案也可以推广到传送N原子的情况。由于本方案中，原子的跃迁频率和腔场频率是大失谐的，因此，可以有效克服光场消相干影响，而且在原子通过腔的过程中，腔场只是虚激发，不需要在原子和腔之间传递量子信息，这样对腔的品质因子的要求大大的降低了。 2)同样是原子和腔场非共振的情况，然而我们附加了一个特定频率的经典场作为驱动，这样也可以得到多原子纠缠态。而且这个方案也可以推广到N个原子的情况。这个方案的优势就在于它对原子的初态没有什么要求，而且操作起来也很简单。 2．利用腔QED技术实现了两原子任意态的隐型传送；提出了基于原子和腔场的大失谐相互作用传送未知两原子任意态的方案。我们的方案可以用单原子测量取代原本复杂且难以实现的联合Bell态测量；在原子通过腔的过程中，腔场只是虚激发，不需要在原子和腔场之间传递量子信息，这样可以有效地克服光场消相干影响，因而对腔的品质因子的要求就大大降低了。 3．利用腔QED技术实现了一个控制非门操作。在这个方案中，我们按照量子隐形传送的步骤成功地实现了一个控制非门操作。方案中需要用到的联合Bell态测量，我们仍然用大失谐腔加经典场的方法来解决。由于多比特量子门在量子信息处理中非常有用，因此我们的研究是非常有意义的。