量子力学中最重要和不可思议的概念之一是量子纠缠。对量子纠缠的基础性质的详细研究是非常必要的,是人们更好地理解这种概念并实现基于它的各种应用的必要条件。因此本文主要围绕量子纠缠进行以下四项工作:1.我们首次在实验上实现级联四波混频系统产生的三光束纠缠。我们用强功率的高斯激光束作为泵浦,入射到级联的铷原子系综,在其中发生四波混频反应,产生三光束高斯态。为了在实验上研究其纠缠性质,我们用平衡零拍探测测量光场的振幅和相位正交分量,并构造协方差矩阵(CM),进而用Positivity under Partial Transposition(PPT)判据详细分析了光场的纠缠性质。2.我们用空间光调制器将一束高斯光转换为拉盖尔-高斯(LG)光;这种LG光中具有光的轨道角动量(OAM),我们利用这种LG光做探针光注入级联四波混频过程中制备出OAM复用的三光束纠缠态。实验证明,每一束光通道中最多存在9组三光束纠缠态以及20组两光束纠缠态。3.为进一步拓展研究多光束纠缠态的性质,我们使用对称级联结构的四波混频过程制备出了四光束纠缠态。我们在实验上用平衡零拍探测测量光场振幅和相位正交分量,并构造CM,进而详细分析了光场的纠缠性质;此外,我们还研究了四光纠缠态对损耗的鲁棒性。4.量子导引是量子力学中的另一个概念,它与量子纠缠不同之处在于它的非对称特性。而大多数对量子导引的研究都是在两体系统,对多体系统的量子导引的研究能帮助我们理解其在多个系统间的互相关联并可能带来新的研究方向。我们基于前面的装置制备出四光束关联态并构建出CM,随后我们用高斯Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)量子导引判据证明了实验上存在的各种EPR量子导引。此外,我们研究了各个EPR量子导引对损耗的鲁棒性。该实验为基于多光量子导引的非对称的量子信息协议奠定了基础。