近年来，由于量子力学和信息技术的不断发展，实际系统中的量子通信成为人们不断研究的一个热点问题。量子关联被认为是一种非常重要的物理资源，在量子通信、量子计算、量子密集编码等量子信息处理任务的实现过程中起着至关重要的作用。然而在实际的环境中，量子系统不可避免地与它周围的环境发生相互作用，使得量子系统的关联特性下降，从而对量子信息处理任务的物理实现产生影响。因此有关开放量子系统中量子关联的研究就成为一个很重要的课题。本文主要针对非马尔科夫过程中的量子通信，研究了保真度与环境噪声之间的关系，其主要内容如下：第一章综述了有关量子通信的最新研究进展及本文研究的背景和意义。第二章介绍了基于两二能级原子作为量子通信通道的单量子比特量子隐形传输协议和单量子比特远程态制备（remote state preparation）协议。对量子关联进行了系统的阐述，给出了描述及度量量子关联的有效方式。第三章主要研究了耗散环境中两二能级原子的量子纠缠动力学性质，并具体计算了两个任意纠缠二能级原子与单模耗散环境中的相互作用的纠缠动力学。利用Wootters的共生纠缠度做度量工具，讨论了两纠缠原子间的纠缠动力学与偶极-偶极相互作用的依赖关系。结果表明：当忽略原子间的偶极-偶极相互作用时，系统呈现出周期为2√6的纠缠动力学行为；当考虑原子间的偶极-偶极相互作用时其振荡频率有所降低，即双原子系统纠缠度越难以衰减到零。原子间的偶极-偶极相互作用对抑制双原子激发态能量的衰变起着加强作用，从而对纠缠具有保持效应。第四章主要讨论了开放量子系统中单量子比特量子态隐形传输，具体计算了马尔科夫与非马尔科夫环境下量子通信的保真度。研究发现，在马尔科夫环境作用下，保真度随时间呈指数衰减，而在非马尔科夫环境下，则由于环境的记忆效应，保真度出现了周期性的振荡衰减再生的现象，这对提高隐形传态的质量具有重要意义。第五章主要计算了非马尔科夫噪声环境下量子通信的保真度。并以量子Discord作为量子资源，研究其在非马尔科夫噪声环境下的动力学特性。对量子通道的Discord进行了数值求解，并针对X-态进行解析计算。研究发现在非马尔科夫环境下，通过外场与原子中心频率的失谐量，可以有效地增加量子通信平均保真度，进一步研究发现，当量子通道初始态即使处于混合态时，通过失谐量的增加，量子通信的保真度仍然可以保持在较高水平，从而对噪声环境中的量子通信保真度提高与保持提供了有效方法。