本文研究了单量子分束器、级联量子分束器和量子马赫—泽德干涉仪中量子态的纠缠、非经典性与非局域性，得到了一系列有意义的结果。 　　本文阐述了量子分束器、量子纠缠和量子非局域性的基本理论.具体给出了量子分束器的基本模型，包括矩阵变换模型、角动量变换模型、哈密顿算符演化模型和马赫—泽德干涉仪的单分束器等效模型以及它们的一般性质，简述了量子分束器纠缠定理，该定理可作为量子分束器操纵量子纠缠的理论依据；给出了量子纠缠的分类、量度方法以及纠缠操纵的物理手段；给出了量子非局域性的含义、判据和度量方法。 　　本文研究二项式态经过量子分束器后输出态的量子纠缠、压缩效应以及光子统计性等非经典性质.利用量子分束器的基本理论，给出了用于量度分束器输出的高维二体纠缠态纠缠度的线性熵表达式；揭示了分束器自身参数对输出纠缠态的影响，特别是二项式态从相干态到数态的变化过程中相应的输出态量子纠缠的变化规律；提出了利用二项式态制备各种纠缠态的新方案；发现了量子分束器反射场与透射场之间光子对的相干相消效应是引起输出态纠缠退化的一个重要因素。