在非旋波近似下,精确求解了级联型三能级原子与单模二项式态光场作用量子系统的 能谱和二阶相干度。利用保真度对能级的交叉问题进行了讨论,研究了二项式态光场参数η及原子初始能级的叠加对光 场二阶相干度的影响。结果表明:随着光场参数η的增大,聚束效应持续时间逐渐减小;由于原子能级的叠加导致光场反 聚束效应持续时间减少,无论初始时刻原子是否处于叠加态,当η的数值较大时,光场都将完全呈现反聚束效应;此外,由 于非旋波项产生的虚光子效应,二阶相干度演化曲线出现小锯齿状振荡。

运用全量子理论,探讨了 Pólya态光场在与Λ型三能级原子相互作用时,原子初态及某些光场参数对粒子布居数反转、光子反聚束效应以及光场压缩特性的影响。结果表明: 原子处于不同初态时,光场概率参数、最大光子数及光场分布参数对系统光场粒子布居数反转的回复-崩塌现象有着显著的影响;初态为激发态或相干叠加态时,在光场概率参数、原子相对失谐量、最大光子数和光场分布参数的影响下,系统光场均可在一定条件下表现为完全的聚束效应或者完全的反聚束效应,但初态不同影响规律也各不相同;如果初态处于激发态,且原子相对失谐量、光场概率参数和最大光子数同时较小,则系统光场的X1分量可以间歇性的出现短时间的压缩。

通过高阶压缩效应,高阶反聚束效应和二阶亚泊松分布等统计性质,研究了压缩真空态的高阶非经典性质。采用数值计算方法,讨论了压缩参数对态的高阶非经典性质的影响。研究结果表明: 压缩真空态呈现出高阶压缩效应和四阶反聚束效应,并且这些非经典性质均随压缩参数增大而增强。但它未呈现出一至三阶反聚束效应,也没有展示出一阶亚泊松分布和二阶亚泊松分布等特性。

构造了光场算符n次幂叠加激发混沌场, 采用数值计算方法研究了该量子态的压缩效应、反聚束效应和统计性质, 讨论了混沌场平均光子数、算符叠加系数及其幂次n对量子特性的影响.研究结果表明: 光场算符n次幂叠加激发混沌场不呈现压缩效应, 但呈现出反聚束效应和亚泊松分布性质, 并且随平均光子数增大, 它的反聚束效应和亚泊松分布性质减弱; 随着算符组合部分中产生算符的比重增大, 光场反聚束效应和亚泊松分布性质增强; 随着算符幂次增大, 亚泊松分布性质加强.

在非旋波近似下,通过采用相干态正交展开的方法,在非旋波近似下对薛定谔猫态光场与V型三能级原子 相互作用系统的量子特性进行了研究。精确求解了V型三能级的能谱,并判断了系统的保真度。 演化问题的结果表明:当原子初态处于基态时,随着初始光场强度的增大,奇相干态和偶相 干态的二阶相干度的振幅减小,且表现出聚束效应与反聚束效应的临界状态。当原子初态处于叠加 态时,随着初始光场强度的增大,奇相干态和偶相干态的二阶相干度的振幅减小,且表现出聚束 效应。当系统耦合系数减小,光场二阶相干度的振荡幅度减小,光场呈现反聚束效应。

将三模压缩算符作用在三模真空态上构建三模压缩真空态。对三模中的两个模进行测量，讨论这种选择性测量对第三模的压缩效应、反聚束效应和光子统计分布的影响。研究结果表明：若测得第一和第二模场处于双模压缩态，那么第三个模场塌缩为单模压缩态，且其压缩效应得到增强；量子态测量可增强光子统计分布的非经典特性，但对第三模场的反聚束效应没有影响。

将双模压缩算符进行推广，构建了三模压缩算符，并将其作用在三模粒子数态上来构建三模压缩粒子数态。利用数值计算的方法研究了该量子态的量子特性。讨论了压缩参数变化和光子数变化对压缩效应和反聚束效应的影响。计算结果表明：压缩参数在一定值范围内，态呈现出压缩效应，并且随着光子数的增大，压缩效应减弱。另一方面，态中a1模的反聚束效应随着光子数的增大而减弱，而a2和a3模始终呈现出反聚束效应。

采用相干态正交化展开方法，研究了非旋波近似下V型三能级原子与单模腔场的相互作用,并且利用保真度对能级的交叉问题进行了判断.研究了在二项式光场作用下，V型三能级原子初始状态以及二项式态光场的光场系数对光场二阶相干度的影响.数值计算结果表明：原子初始时刻处于基态时，随着η的增大光场呈现聚束效应的持续时间先增大后减小；原子初始时刻处于叠加态时，随着参量η的增大光场呈现聚束效应的持续时间逐渐减弱；当η的值足够大时，在这两种情况下光场都将完全呈现反聚束效应;当其它参量不变时，G2(t)的平均值会随着耦合强度的增大而增大.

考虑两个初始处于纠缠态的Λ型三能级原子，将其中一原子注入双模腔中与光场发生共振相互作用的情况.采用数值计算方法，研究了对腔外原子的选择测量对双模光场的压缩效应和反聚束效应的影响.研究结果表明：采用选择原子测量方法，可实现光场压缩效应和反聚束效应的明显增强.

利用J-C模型,采用数值计算方法研究了相干态光场与级联型三能级原子相互作用过程中场的压缩效应和反聚束效应。讨论了选择原子测量对相干态光场与级联型三能级原子相互作用过程中场压缩效应和反聚束效应的影响。