中文摘要：

无纠缠量子非局域性是量子非局域性除量子纠缠外的另一种表现形式，存在于无纠缠的多体复合量子系统中。如不能通过局域操作和经典通信来完全区分多体复合量子系统特殊的正交直积态集中的量子态，量子态集的这种行为不能用局域非隐变量理论解释，也是量子理论区别于经典理论的一种表现，被称为无纠缠量子非局域性。无纠缠非局域性能影响量子通道的经典信息容量，也会限制我们操作量子信息的能力如不能精确局域克隆复合系统的正交量子态，也因此可以利用无纠缠非局域性建立保密通信的方案。本课题拟在已有的工作基础上类比量子纠缠对量子信息过程的影响和作用，研究无纠缠量子非局域性在量子信息中的积极作用和消极影响，大胆设想利用无纠缠非局域性作为通信资源进行量子通信和纠缠纯化，利用无纠缠量子非局域性为量子"no-going"操作建立统一的数学框架，并且研究无纠缠量子非局域性在量子博弈中的作用和意义。

结论摘要：

复合量子系统上存在一种不可拓展直积基，不完全的正交直积基，基中的量子态为各子系统量子态的直积形式，但不可被局域区分，即直积基表现出无纠缠非局域性。不可拓展直积基的一个特点是态集的互补态集是纠缠纯态集，且这些纠缠纯态的等概率混合是束缚纠缠态，即存在纠缠却不可通过局域操作和经典通信从中提取自由纠缠。就在一些量子信息过程中的应用而言束缚纠缠态处在有用的强纠缠和可分离性之间，并且它为测试局域隐变量的本质限制提供了一个量子范围，因此研究束缚纠缠态在量子信息过程中的应用更有助于我们理解量子非局域性对处理量子信息的作用和限制。我们研究了束缚纠缠态的性质及其在量子信息中的应用问题，发现虽然在自由纠缠的提纯上束缚纠缠明显弱于GHZ态或W态等，但是对于一些特殊的量子信息任务如远程量子信息凝聚，束缚纠缠的能力却优于其他纠缠态。但这种不可提纯的性质使得束缚纠缠态在量子保密通信中的应用大受限制，我们发现用束缚纠缠Smolin 态作为通道量子态的量子秘密共享方案存在严重的安全漏洞，并且证明了这种安全漏洞的存在。此外我们还研究了纠缠态的腔QED制备问题，纯化问题，远程克隆与反克隆问题。