最近几十年来，量子力学和信息科学的发展为信息时代提供了新的机遇和挑战。新兴起的量子计算和量子信息处理受到了世界各国的高度关注。目前提出的实现量子计算机的众多物理体系中，基于超导量子比特的腔QED方案被认为是实现量子计算机比较有希望的物理体系之一。实现量子计算的关键任务是要实现各种量子逻辑门，使得量子逻辑门的实现成为了科研者所关注的重要方面之一。因此，从这个角度出发，本文主要探讨了多个腔耦合系统的动力学特性和单模腔场与超导比特耦合系统实现逻辑门的方法。其主要内容包括：　　第一章介绍了几种常见的量子计算机实现方案的研究现状、各种量子逻辑门的基本知识，介绍了腔QED与超导比特系统实现量子计算的研究历史和研究现状。　　第二章研究了每个腔中含有一个两能级比特的双腔耦合系统的量子动力学特性。运用拉普拉斯变换解出了系统的精确动力学解。在一般条件下，这个精确解表现的很复杂，没有很好的反映系统的动力学特性。但是，在几种极限条件下，我们得到了比较简单的近似解。然而这些近似解都很清晰的反映了系统在个条件下的动力学特性，体现了系统每部分之间的各种相互作用状态，直观的描述了系统量子态的变换过程。　　第三章研究了腔QED中利用超导量子干涉仪实现量子逻辑门的方法。求出了超导比特与单模腔场耦合以及受到外加控制微波脉冲驱动的量子态演化关系式，设计了Toffoli门和控制相位门的实现方案。并且，根据现有的实验参数分析了方案的实验可行性。　　第四章研究了含有多个三能级量子比特的单模耦合腔系统，提出了两种可替代的方法实现一个控制比特同时控制N个目标比特的控制非门。方法一是基于调整所有比特的跃迁频率；方法二主要是通过调整腔模的频率和控制比特的频率。并且，以超导电荷比特为例分析了该方案的实验可行性。　　第五章对本论文的研究工作进行总结和展望。