本文在非相对论量子色动力学（NRQCD）框架下，详细讨论了重夸克偶素产生的几个过程：1）超级Z工厂中粲偶素和底偶素的单举产生；2）J/Ψ在国际线性对撞机（ILC）上伴随正反c夸克对的光产生；3）底偶素在超级Z工厂上伴随光子的遍举产生；4）大型强子对撞机（LHC）上ηc的强产生；5）LHC上J/Ψ,Ψ的强产生和极化。　　B工厂中J/Ψ伴随一对正反c夸克的单举产生的测量和理论预言之间有较大的出入。次领头阶（NLO）修正虽然基本解释了总截面数据，但角分布的差别依然存在。此外2012年LHCb实验组公布的J/Ψ伴随一个粲夸克强子产生过程的测量与理论预言也有较大的出入。因此，为了测试在其它平台上是否会出现类似的理论预言和实验的不一致，本文首先在超级Z工厂上，基于NRQCD因子化方法对J/Ψ以及其它粲偶素粒子的单举过程进行了详细完整的研究。其中包括总截面，横动量分布，快度分布，以及与碎裂函数计算结果对比。通过计算，我们发现色八重态过程贡献较大，可以和色单态贡献比拟。且由于共振峰效应，当对撞能量等于Z玻色子质量时，产生截面将得到很大的提升（亮度为L=1034 cm-2s-1时，年事例数~105）。此外，计算发现J/Ψ+c(c)远大于其他产生道，即J/Ψ+Xnoncc-。该工作中，我们也研究了Υ及其它底偶素粒子在超级 Z工厂的单举产生过程，并得到了和J/Ψ类似的唯象结果。　　其次，本文在被认为是下一代高能正负电子对撞机的国际线性对撞机上，对间接J/Ψ光产生过程rr→J/Ψ+c+c-进行了完整的理论研究。其中包括总截面，横动量分布，快度分布和极化参数预言。计算结果显示该过程的产生截面非常大（亮度为L=1034 cm-2s-1时，年事例数~106）。对于间接J/Ψ产生，直接产生约占78％，Ψ衰变贡献约占20%，xcJ衰变约占2%。直接产生中，色八重态的贡献，尤其是180S和3 PJ8，至少是色单态贡献的50倍。值得一提的是，对于横动量分布，快度分布以及极化参数，色单态机制和NRQCD给出的理论预言均有很大的差别。因此在国际线性对撞机平台上对J/Ψ+c+c-产生过程的测量，尤其是微分截面和极化参数的测量，将帮助我们进一步检测色八重态机制。　　B工厂中除了J/Ψ单举产生的问题外，J/Ψ遍举产生过程的理论预言和实验测量也存在较大差异。考虑了NLO QCD修正和相对论修正后，部分理论计算结果可以达到实验测量值的下限。考虑到J/Ψ和光子量子数相同，所以除了e+e-→ηc(xcj)+J/Ψ外，e+e-→ηc(xcj)+r这个遍举过程对于探究重夸克偶素产生机制也很有意义。相比于粲偶素，底偶素的质量更大，微扰计算更加收敛，相对论修正更小。但由于 B工厂能量较低，上述这些过程对于底偶素并不适合。因此本文将在超级Z工厂中，对底偶素伴随光子的遍举产生进行研究，完成该过程的单圈QCD修正。计算发现该修正对领头阶（LO）结果影响很大。例如，K因子为K(Υ)□0.72，K(hb)□0.56，K(xb2)□0.48。　　2014年LHCb实验组公布了ηc强产生的实验结果。我们对该过程进行了NLO QCD修正,成功解释了该试验。且第一次通过实验拟合得到了产生ηc色单态长程矩阵元（LDMEs）的数值和的范围。通过重夸克自旋对称性（HQSS），我们最终得到了的数值和的明确范围，成功解释了之前LHCb组公布的J/Ψ极化测量数据。　　自从2000年CDF Run I公布了J/Ψ（Ψ′）的极化测量数据，十几年来J/Ψ（Ψ′）的极化困难一直都被认为是对NRQCD因子化方法最大的挑战之一。因此，本文对JJ/Ψ,Ψ′和xcJ的强产生进行NLO QCD修正，利用从上述ηc工作中得到的两个产生J/Ψ长程矩阵元和，基于速度标度原则（VSR）和重夸克自旋对称性，采取全新的拟合方案，通过大量实验数据对剩下的两个色八重态长程矩阵元进行拟合，并找到了对J/Ψ（Ψ′）极化极为重要的比值量R。最终，我们统一而自洽的解释了大型强子对撞机上粲偶素的产生和极化。