在给定错误率下，减小量子态分辨中平均消耗的拷贝数，称为最小消耗量子态分辨。最小消耗量子态分辨可以把节省的资源用于后续量子任务，在量子密码等量子任务中具有重要的应用价值。研究了两比特量子态的最小消耗量子态分辨。理论结果表明，即使两比特量子态只有经典关联，没有量子纠缠，纠缠测量仍能远超对两个比特分别进行局域测量的效果。实验结果证实，当错误率要求足够小时，纠缠测量实验装置消耗的拷贝数仅为局域测量的1/12，就可满足错误率要求。该研究结果突出了纠缠测量在最小消耗量子态分辨中的作用，显示了量子测量中纠缠的重要意义。

利用单量子位转动门及量子控制非门的定义,设计了四种脉冲序列,这些脉冲序列在逻辑上与量子控制非门核磁共振（NMR）实现是等价的。在射频脉冲作用时间远小于两个自旋核相互作用时间条件下,在旋转参考系中近似求解核磁共振时的两体含时薛定谔方程,给出了量子控制非门核磁共振脉冲序列参量的最优取值,并利用Suzuki对称乘积公式,对含时薛定谔方程进行了数值计算,通过数值计算模拟演示了量子控制非门的四种序列的性能,判断了不同脉冲序列的性能优劣。

提出了七粒子量子纠缠态作为量子信道的双向不对称控制通讯方案,此方案中Alice传输 任意单量子比特(或任意两量子比特)给Bob、Bob传输任意两量子比特(或任意单量子比特)给Alice, 通过监督者Charlie来控制。分别对Alice和Bob传输的最终信息进行Bell基测量,对Charlie的结果进行 冯·诺依曼测量,测量结果表明所提方案可以完美实现,为量子光学领域产生多粒子纠缠源传输通讯提 供了有效的多信息量、高安全度方法。

提出了一种多控制者的双向量子隐形传态方案。在该理论方案中有三个控制者协助通信,纠缠资源为最大七粒子纠缠态,其中通信者Alice和Bob以及三个控制者预先秘密共享最大七粒子纠缠态以构建量子信道。三个控制者的参与提高了通信的安全性,同时也避免了执行三粒子联合测量的复杂性。在通信过程中,首先Bob对自己密享的粒子执行酉操作,接着通信方各自对自己手中的粒子执行Bell基测量。假如控制者同意双方通信,便对自己手中的粒子执行单粒子测量并将测量结果通过经典信道传输给通信者。通信方分别结合控制者所公布的测量结果做相应的酉操作,这样便能完美地实现双向量子控制隐形传态。

应用李雅普诺夫控制理论,对含约瑟夫森结电荷量子比特系统的状态实施了有效调控。 数值仿真表明:对超导电荷量子比特系统,采用基于偏差的李雅普诺夫控制方法,不管是 间接还是直接调控形式,选取适当的控制幅度可以达到对量子系统的调控目的;并 且增大控制幅度,得到的控制函数曲线更平滑,完成控制任务需要的时间越短。这种控制方法 避免了传统控制方法所需要的复杂的迭代计算,可以确保量子系统的稳定。因此,李 雅普诺夫方法是一种具有一定实用意义的调控方法。

研究了不同情况下基于连续测量的随机开放量子系统模型。对于 受到测量影响的不同开放量子系统模型, 分析了模型建立的条件、模型的组成及其影响；对于所简化的模型,分析了其简化的过程；同时对不同模型 之间的关系进行对比分析。基于估计状态的随机开放量子系统的反馈控制,分别对目前已有的开关控制和连 续性控制在本征态之间状态转移的控制思想、所具有的特性、控制效果、适用条件、改进过程等进行了对比 研究。同时还探讨了环境退相干和时间延迟影响下反馈控制器的设计。

提出了一个利用六粒子最大纠缠态作为纠缠资源的双向量子控制隐形传态方案.该理论方案中, 六粒子最大纠缠态作为量子通道来连系着合法的三方——通信双方和控制方, 通信双方既是发送方同时也是接收方.传输过程中, Alice传输一个任意单粒子态a给Bob的同时Bob也传输一个任意的单粒子态b给Alice；由控制方Charlie来控制和协助通信双方完成最终的量子态的交换；Bob先对自己手中的粒子作一个幺正操作, 用户双方再各自对自己手中的粒子执行Bell基测量, 测量完成后通过经典信道将自己的测量结果公开宣布, 用户双方根据对方所公布的测量结果做相应的幺正操作, 从而成功地实现双向量子控制隐形传态.

提出一种较好的三粒子W态概率隐形传输方案，该方案用三个三量子比特W直积态作为量子通道。和闫等的方案相比，该方案 提出一种新的正交完备测量基取代了以往所使用的Bell基测量。接收者根据发送者的测量结果实施适当的幺正变换操作， 隐形传输成功的概率可以提高到20/27。

虑在外界激光脉冲控制下的含近简并能级多能级系统的量子动力学,该多能级系统模型包括了 一个基态和多个激发态,其中假设基态与各个激发态之间都存在跃迁。 研究了不同激光脉冲场控制下的基态到近简并多能级激发态的布居转移。研究表明,在脉冲激光很短时, 所考虑的多能级系统可以约化为一个二能级系统,并得到了在激光脉冲为多频弱场和单频强场时有效二能 级系统参数的近似解析公式。以上结果可以推广到有多组近简并能级的多能级系统,用来鉴别有效控制维数, 简化设计系统的控制策略。

在分析了相邻耦合自旋链后,提出了一种求解使量子信息在链中完美传输的耦合强度的方法, 并用Groebner基分析的方法得到了耦合强度的所有解析解。该方法同样适用于求解脉冲激光驱动的多 能级量子链系统量子态完美操控的控制参数问题。该结果可以用来分析自旋链量子信息的完美传输和多 能级量子链态完美操控的解结构和寻找有优化性质的参数特解。