量子力学里的相干态叠加原理是导致其超越经典物理规律，并且是诸多反直觉现象的根本原因。其中，量子相干性和量子关联便是属于量子世界里的两种奇异特性。在过去的二十年里，人们相继发现量子纠缠等量子关联在量子密码、量子隐形传态、量子超密编码等量子信息处理任务中不可或缺的作用，并且这些奇异的量子特性作为独有的量子资源构成了现代量子信息理论的核心部分。对一个给定的量子系统，刻画、度量、操纵这些量子资源是量子信息理论中一个基本课题，同时也具有重要的理论意义和实际应用前景。围绕着量子比特系统，本文主要研究了系统中量子相干性和包括量子失协、测量引起的非局域性、EPR-steering等量子关联的刻画及其度量。本文的具体贡献包括:　　1.基于l1范数和相对熵两种度量研究量子系统的相干性。对于单比特系统，我们建立了关于量子相干性、不确定性、态纯度之间的准确关系。对于一般的量子系统，我们分别得到了两种量子相干性度量在完全无偏基下的互补原理，并且提出了平均量子相干性，进一步推导出了关于l1范数和相对熵平均相干度量紧的上界。最后，我们指出量子相干性的相对熵度量属于一种特殊的不对称性，赋予了量子相干在其他相关领域内的可操作性解释。　　2.通过量子椭球表象刻画了典则两比特态的量子失协。首先，利用量子椭球表象赋予量子失协一个直观几何解释。其次，我们把典则态量子失协的求解简化为容易处理的等价问题，进一步给出了量子失协的一个有效的上界和下界。然后，分析了一些特殊典则态量子失协的求解，赋予了量子失协最优测量的几何解释。最后，证明了典则态的量子失协求解问题与单向量子做功损耗的求解问题互相等价。　　3.探究了多体量子系统中量子关联的分布情况。在量子多体系统中，量子关联不能在子个体之间随意分布，这一现象称为量子单配关系。在两比特系统中，我们首先比较了两种由测量引起的非局域效应——Bell非局域性和测量引起的非局域性，总结了包括纠缠、量子失协、几何量子失协在内的量子关联的强度关系链。其次，证明了测量引起的非局域性在三比特体系中存在单配关系，顺便得到了己知的关于纠缠、量子失协和几何量子失协的单配关系，并进一步把上述所有单配关系推广到了任意量子比特系统里。最后，我们通过数值模拟验证了四比特系统中量子椭球体积和EPR-steering的单配关系。