近年来量子信息技术迅速发展,正逐渐从理论走向实验,并向着实用化的方向发展。具有巨大并行计算能力的量子计算机的实现已变成可能,依据量子态的物理特性而建立的绝对安全的量子通信系统也不再是遥不可及的梦想。量子信息处理技术距离我们的实际应用越来越近。Cluster态在量子信息领域尤其是在单向量子计算中有着极其重要的地位,对其研究更是极其必要。然而由于环境的噪声,cluster态会发生退相干。纠缠浓缩则是处理噪声对系统退相干影响的有效手段之一,因而也广受关注。在本文中我们将阐释三个典型的cluster态浓缩方案,这三个方案事实上也构成了本人对cluster态浓缩研究的基础。之后,我们在对这三个浓缩方案研究的基础上又提出了三个改进型的方案。其中在前两个方案中,我们基于光子为载体完成了对任意四光子cluster态的浓缩。在第一个基于光子的浓缩方案中,我们可以将整个方案分为两步,第一步需要一对双粒子辅助,第二步需要一个单粒子辅助。在第二个方案中,我们在cross-Kerr非线性的辅助之下实现了一个完全基于单光子辅助的cluster态浓缩方案。整个浓缩过程可以分为三步,每一步我们将制备一个辅助单光子来辅助浓缩。并且在整个浓缩过程中我们不需要使用当前技术条件下难以实现的量子门,而是使用量子非破坏性测量器件和普通的光子探测器。此外我们通过循环浓缩的思想获得了较高的成功概率。这些使得我们的cluster态浓缩方案更加经济可行。由于传导电子是固体量子计算的候选载体之一,而纠缠退相干也是量子计算需要克服的困难之一。我们研究了电子系统的cluster态纠缠浓缩,提出了基于电荷探测器的cluster态纠缠浓缩方案。