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量子信息学是近几年发展最为迅猛的一门由量子力学和信息科学相结合的学科,在量子信息中,纠缠态起着极其重要的作用,这就使得量子信息能够实现经典信息不可能实现的新功能,如量子稠密编码、量子密钥、量子隐形传送和量子计算等等。然而在所有的三量子体系中,纠缠态W态有其更独特的特点,即相比于其他纠缠态,W态的纠缠更强壮。因而对纠缠态W态的研究是一件十分有意义的事情。本文主要研究了W态的几种制备方案以及它的一些应用,并对其进行了总结和分析,本论文主要包括以下几个方面:(1)给出了量子纠缠态的国内外研究现状,量子纠缠态的定义,介绍了几种常见的量子纠缠态,并讨论了纠缠态的度量问题以及量子纠缠态在量子信息中的应用。(2)介绍并推导了利用腔QED通过共振相互作用和大失谐相互作用制备三个光场和三原子W态,接着还讨论了利用离子阱、超导量子干涉仪方法制备W态。并分析了各自的优缺点。(3)提出了三种制备W态的方案。利用三个三能级原子与单模腔场共振相互作用制备W态;通过双光子过程,利用一个三能级原子与四个腔场相互作用制备具有最大保真度的W态;利用V型三能级原子与双模腔场的失谐相互作用制备W态。(4)详细介绍了W态在量子信息中的应用。即利用一个或多个三粒子纠缠W态作为量子信道,将未知的三粒子W态和GHZ态从发送者传送给两个接收者中的任意一个,并且两方案都可推广到N粒子纠缠态。