近二十年以来,量子信息与量子计算在理论研究与实验技术方面都取得了突破性进展。先后提出了离子阱、核磁共振、量子点、超导Josephson结等量子计算方案,并在实验中进行了有限量子比特的演示性研究。但是,制约量子计算迈向实用化的一个重要因素是,实际的物理体系总是会跟周围的环境之间发生相互作用,而这必然会导致退相干。如何克服环境带来的噪声,这一直是实验与理论研究的热点。另一方面,要制备具有实用价值的量子计算机,需要100个量级的量子比特,要实现任意幺正变换,则必然要求可以对任意两量子比特之间进行操作。解决以上问题的一个可行的办法就是借助量子数据总线。从物理上来说,就等价于用量子多体系统诱导少体系统之间的关联与纠缠。本文分为以下三个部分,第一部分包括论文的第一章,简要介绍了量子信息中的一些基本概念和问题,回顾了几种量子计算方案及目前所取得的理论与实验工作进展,阐明为什么要用量子数据总线耦合量子比特,这些基础知识的准备为后续章节的展开作好了铺垫。此外,我们还介绍了后面几章中会经常遇到的Fro¨hlich变换以及绝热消除的概念。第二章就是论文的第二部分。在本章中,我们系统回顾了离子阱中利用量子数据总线耦合量子比特的理论及实验研究,和基于电磁诱导透明现象以及Λ原子晶格中的准自旋波的量子存储方案。第三部分包含第三至第五章。这里,我们采用各种具体的物理系统作为量子数据总线,研究其诱导少体系统之间的纠缠与关联问题。在第三章中,我们研究了用无相互作用自旋系综诱导两电子自旋之间的纠缠方案。第四章中,我们发现了由于量子临界现象所导致的两外部自旋之间的耦合增强现象。在第五章,我们利用电容耦合的库伯对盒子阵列实现了横场Ising模型,并发现超导传输线中两独立模式会在相变点附近出现光子聚束现象。通过以上具体实例的计算表明,通过与量子多体系统的耦合,量子少体之间可以诱发量子纠缠与关联。