开放量子系统的研究在量子信息和量子计算领域占有重要地位。非马尔可夫过程中环境的记忆效应使开放系统呈现出一系列奇妙的现象——迹距离、纠缠随时间的演化所呈现的振荡现象等。因此对开放量子系统的非马尔可夫性的研究在理论和实际应用中有重要作用。本文主要使用时间无卷积投影算符方法对一系列不同开放量子系统模型的非马尔可夫性进行研究，着重探讨开放量子过程的非马尔可夫度量方法、各种环境因素对系统非马尔可夫性的影响以及非马尔可夫性在量子信息传输过程的影响问题。本文的主要结构如下:　　第一章为背景知识的介绍。我们介绍了与本文密切相关的开放量子系统的知识，包括开放量子系统动力学映射群介绍、马尔可夫过程和非马尔可夫过程的定义、TCL主方程及几种典型的非马尔可夫度量方法;简单介绍了与本文工作相关的一些物理量如concurrence、量子discord以及量子互信息等。　　第二章我们分别以三种基本噪声下的开放二能级系统的非马尔可夫动力学为例研究了三种典型的非马尔可夫度量方法之间的联系和区别，发现三种度量方法在主方程只含有一个衰减率的情况下是等价的但在含有多个衰减率的情况下是不等价的;此外，我们还研究了洛伦兹谱环境下反旋波项对系统非马尔可夫动力学的影响，发现当环境谱宽较宽或系统和环境失谐较大时旋波近似不再适用。　　第三章我们研究了振幅阻尼和相位阻尼同时存在时二能级系统的非马尔可夫性，发现两种噪声的干涉会导致系统非马尔可夫性的降低;探讨了两种噪声成分不同比重下度量系统非马尔可夫性的最佳初态对的选取问题，发现最佳初态对的选取有两种;对比两种单噪声情况下二能级的非马尔可夫性，发现相位噪声对系统的非马尔可夫性的产生起主导作用。　　第四章我们研究了系统非马尔可夫性与环境的初始相干性及系统-环境关联的关系，发现环境的初始相干性对系统非马尔可夫性的大小没有影响;信息从系统流向环境时系统-环境关联不一定增大，反之亦然。说明系统、环境及系统-环境关联三者都是信息的载体。　　第五章我们研究了量子信息通过噪声通道的发送问题，发现在非马尔可夫噪声及时间相关的马尔可夫噪声情况下，通过将空间量子通道分段的方法能提高量子信息传输的质量，且分段越短传输的质量越高，在极限情况甚至可达到量子信息的无损传输。这种方法同样适用于量子信息存储情况。　　第六章是我们对本文所做工作的总结与展望。