近年来,量子信息科学受到了人们广泛的关注。包括量子密码术、量子通信、量子计算在内的许多量子信息处理方案,在不同的物理体系（如:离子阱、腔QED、量子点等）中得以实现。由于多粒子纠缠态是实现多种量子信息处理方案的基本资源,而量子相位门是实现量子计算的基本逻辑门。所以,研究纠缠态和逻辑门的物理实现有重要的意义。腔量子电动力学（QED）是研究的比较早、发展的比较快,被认为是较有前景的方案之一。因此,本人以基于腔QED体系的量子信息过程作为研究课题,主要进行了两方面的研究工作:一是纠缠态的制备和量子信息分享;二是相位门的实现。1.利用原子和腔场在不同条件下相互作用的模型,提出了两种一步制备N粒子特殊W态的方法。我们利用制备的特殊W态实现了一些纠缠态的传输。包括利用特殊W态作为通道实现Bell态的确定性传输和实现任意两粒子态的受控传输。接着利用多粒子GHZ态作为资源,实现任意三粒子态的信息分享。优点是所需要的纠缠资源和操作比较少而且三粒子携带的信息可以被接收者确定的复原。最后,实现三种重要的纠缠态的两步制备、确定性区分以及多粒子cluster态的制备。2.实现了三原子控制相位门,并对原子的自发辐射和腔损同时存在的情况进行了深入的分析。成功几率和保真度的模拟结果为自发辐射和腔损影响的程度提供了很好的依据。此外,实现了单比特同时控制N比特的相位门。门的操作时间不依赖目标比特的数目并且不需要对量子比特或者腔模进行测量。