量子信息科学的主要目标是实现可实用化的量子通讯和量子计算，但是在实际的量子信息处理过程中，量子系统与外部环境间不可避免的相互作用将导致量子退相干的发生。因此系统地研究开放体系的动力学，以寻找克服量子退相干的方法，成为量子信息科学的主要任务。不同环境下量子系统的动力学过程将会呈现出不同的性质，如果环境满足玻恩-马尔科夫近似，则系统的相干性将会经历马尔可夫过程而单调的流失。对于有些环境模型而言，环境对系统的状态信息具有记忆效应使得系统的量子相干性能够得到暂时的恢复，这种非马尔科夫性在实际的量子信息处理同样非常普遍。　　我们对量子信息处理过程中的典型环境模型进行了动力学研究。采用基于量子态空间体积回复的非马尔科夫性度量NV，计算了common spin环境下自旋信道的非马尔科夫性。发现对于海森堡信道，其非马尔科夫性度NV随着环境参数的增大而指数衰减；随信道温度T的提高而减小；而且还发现因为奇偶效应， NV随着自旋链长度N的增大并不是单调递减的；另外，当加入外磁场时， NV随B的变化呈现振荡行为，特定的外磁场B能够大大增加寄存器Q的非马尔科夫度。而对于XY模型，NV随环境参数，自旋链长度N的增大都是单调递减的，且其NV与热库温度T无关。　　最后，我们针对单模腔场中的二能级耦合原子系综，讨论它的量子相变和基态相干性。首先利用玻色场方法，在非旋转波近似时，计算了单模腔场中耦合原子的量子相变和基态相干性。接着通过将基态能量最小化得到了正常相—超辐射相的相变界限c，进一步对基态下的两体量子关联、以及经典关联进行了分析和讨论。