量子信息与量子计算是利用量子力学系统完成信息的处理与传送。量子信息与量子计算研究不仅具有广阔的应用前景，而且能够加深我们对量子力学基本原理的认识与理解。　　在量子计算与量子信息处理中，量子纠缠起着至关重要的作用。量子纠缠是量子力学为人类信息科学的发展所提供的“天然资源”。制备多组分纠缠态是发展量子计算与量子信息网络的前提，而执行纠缠光的频率变换，又是完成量子信息存储与信息交换的技术手段之一。就读博士期间，本人对连续变量纠缠态光场的频率变换方法进行了理论研究。继后，又完成了四组分纠缠态光场产生实验，获得TTPC四组分纠缠态。最后，设计了两类基于四组分纠缠的量子逻辑门，为执行连续变量量子计算作了前期准备。　　本论文的主要研究内容如下:　　1分析了内腔非线性和频过程在纠缠态频率变换过程中的量子特性。计算表明信号光在内腔非线性作用下改变频率，其量子特性可以保持不变。频率变换后的输出光束仍然与初始纠缠光束的另一半保持纠缠。计算了变频后光场的量子关联谱和纠缠度随初始压缩因子、系统光学损耗以及和频腔泵浦能量等物理参量的变化关系，为量子通讯网络实验系统的设计提供了具体参考。　　2实验产生了一种新类型的、到目前为止还没有qubit对应的、不同于GHZ态和Cluster态纠缠类型的连续变量四组分纠缠态。以实验可测参量为基础，推导了表征这类纠缠的完全不可分判据。与包含部分二组分关联的GHZ和Cluster四组分纠缠态判据不同，在这种新类型纠缠态的三个判据不等式中，所有正交振幅和正交位相的关联方差，均包含四个纠缠模中的三个组分，因此我们称之为完全三组分关联态，即TTPC(totally three-party correlation)态。　　3理论证明利用TTPC纠缠态可以实现受控非门(CNOT)逻辑运算，并设计了相应的实验方案。目前实验工作正在进行。　　4设计了以线性Cluster四组分纠缠态为基本量子系统，执行各种One-way量子逻辑运算的实验方案。数值模拟了有噪声情况下可能得到的实验结果。　　所完成的有所创新的研究工作如下:　　1从理论上证明了通过内腔非线性和频过程，对纠缠光束执行频率变换，可以保持初始的正交振幅和正交位相纠缠。数值计算了关联谱和纠缠度随和频腔各种物理参量的变化关系，为今后量子通讯网络系统的设计提供了理论参考。　　2实验产生了一种到目前为止还没有qubit对应的新类型连续变量四组分纠缠态，推导了验证此类量子纠缠的完全不可分判据。最后的实验结果符合纠缠态完全不可分判据要求。　　3设计了以连续变量四组分纠缠TTPC和Cluster态为基础，执行量子逻辑运算的实验方案，从理论上证明了方案的可行性。