第1章介绍了离子的囚禁与冷却原理，具体包括在实验上广泛使用的线性离子阱的构造，以及奥地利Innsbruck大学的实验组用的囚禁40Ca＋离子的能级结构和能级跃迁。第2章介绍了量子纠缠和量子计算的一些基本概念。第3章介绍了作者在囚禁离子内纠缠态的制备方面的研究。第4章介绍了作者在用囚禁离子的纠缠进行量子隐形传态方面的研究。第5章首先介绍了具有开创意义的Cirac和Zoller的超冷离子量子计算方案，以及实验上富有成效的M？lmer和S？rensen的热离子量子计算方案，然后介绍了用放在光学腔中的囚禁离子进行量子计算的方案。第6章介绍了在一个光学腔中的单个囚禁离子振动模与腔场模的双模非经典态的制备方案。第7章介绍了一个快速制备N个囚禁离子集体运动的量子相干叠加态方案。第8章介绍了作者的工作总结和展望。

第1章 囚禁离子系统的物理基础和实验基础
1.1 引言
1.2 离子囚禁
1.2.1 线性Paul阱
1.2.2 平衡位置
1.2.3 简正模
1.3 离子与激光的相互作用
1.3.1 行波激光场结构
1.3.2 驻波激光场
1.3.3 量子光腔中的囚禁离子
1.4 相关的实验基础
1.4.1 40Ca+离子的能级方案和相关的跃迁
1.4.2 40Ca+离子内态的测量
1.4.3 40Ca+离子的激光冷却
第2章 量子信息的基本概念
2.1 单量子比特和单量子比特操作
2.2 多量子比特和控制量子门
2.3 量子纠缠
2.3.1 量子纠缠态的定义
2.3.2 几类常见的纠缠态
第3章 热囚禁离子的量子纠缠
3.1 引言
3.2 模型
3.3 两个热囚禁离子的纠缠
3.4 三个热囚禁离子的GHZ态的制备
3.5 四个及四个以上热囚禁离子的GHZ态的制备
3.6 结论
第4章 热囚禁离子未知内态的量子隐形传送
4.1 引言
4.2 单个囚禁离子未知内态的量子隐形传送
4.3 两个囚禁离子未知内纠缠态的量子隐形传送
4.4 N个离子的类电子纠缠GHZ态的量子隐形传送
4.5 结论
第5章 囚禁离子系统的量子计算
5.1 引言
5.2 Cirac和Zoller的冷离子量子计算模型
5.3 M?lmer和 S?rensen 的热离子量子计算模型
5.4 不受兰姆-狄克参数限制的高Q腔内两能级囚禁离子的量子逻辑门
5.4.1 不受兰姆-狄克参数限制的腔-离子相互作用的量子动力学
5.4.2 量子逻辑门操作
5.4.3 实验可行性讨论
5.4.4 结论
第6章 强驱动囚禁离子腔QED中双模非经典态的制备和交换门操作
6.1 引言
6.2 模型
6.3 SU（2）薛定谔猫态的制备
6.4 纠缠相干态的制备
6.5 压缩猫态的制备
6.6 交换门操作
6.7 结论
第7章 多个囚禁离子振动运动相干态的叠加
第8章 总结和展望