近年来,里德堡原子凭借其独特的性质广泛应用于量子信息以及量子计算领域,为其研究提供了多种可能性。由于里德堡原子间存在高度可控的长程相互作用,这种相互作用产生了很多有趣的物理现象,其中包括里德堡阻塞与反阻塞效应。里德堡阻塞是指在阻塞半径之内仅允许一个原子激发至里德堡态,从而抑制其他原子的激发,这种效应被广泛应用于量子模拟,量子逻辑门的构造以及量子纠缠态的制备。而反阻塞效应指的是通过调整光场的失谐量与相互作用强度之间的关系,可以使得多个原子同时激发至里德堡态。基于反阻塞机制也能实现纠缠态的制备或者量子逻辑门的构造,极大地促进了量子科学的发展。利用里德堡原子所特有的这两种效应,人们在里德堡原子系统中基于不同的方法实现了量子纠缠态的制备以及量子逻辑门的操作。我们首先提出了一种通过使用周期性的调制光场实现耗散纠缠稳态的加速制备方案。与传统的利用里德堡阻塞效应制备纠缠的方案不同,我们反直觉地将耗散作为一种资源进行纠缠态的制备。方案的特点在于选择了与系统特征频率完全一致的外部驱动频率,从而对光泵浦过程中的幺正动力学演化行为产生了明显的调制,使得激发态上的布居可以快速的衰减到目标纠缠态。我们的方案对于初始态的要求以及里德堡反阻塞条件的不完美满足具有很强的鲁棒性,同时也克服了复杂的能级结构与传统里德堡反阻塞机制下收敛时间长的问题,为实验上实现两原子最大纠缠态的制备提供了另外一种新思路。其次,量子逻辑门也可以用于量子纠缠态的制备,我们基于优化算法对里德堡C-NOT门进行了模型最小化。通过采用遗传算法对光脉冲参数进行优化,我们将方案所需脉冲数目简化至单个脉冲,避免了在不同的空间位置之间快速的切换激光,大幅缩短了整个门操作的时间,也在很大程度上减小了门的衰减误差。同时依赖于遗传算法的自适应能力,方案并不受限于里德堡强阻塞条件,在相互作用较弱的情况下也能匹配出一套可行的参数,有利于实现多比特阵列中门的操作。对于在耗散纠缠制备过程中,由于原子运动引起的反阻塞条件无法实时满足的缺陷,也可以利用遗传算法的自适应能力进行相应的补偿。