本文研究了由一个∧型三能级原子、一个∨型三能级原子和一个单模光场相互作用的系统,在一个原子处于激发态而另一个原子处于基态的初始状态下,给出了系统态矢的演化。采用部分转置密度矩阵的负本征值来描述两原子间的纠缠,利用数值计算的方法讨论了原子间偶极-偶极相互作用和光子数对原子间纠缠特性的影响。研究结果表明: 原子间的偶极-偶极相互作用增强原子间的纠缠,而光子数减小原子间的纠缠。

研究了光子禁带模型中三个二能级原子与热库发生相互作用的系统纠缠动力学演化。采用赝模理论和三体负本征值方法描述了系统间的纠缠,通过数值计算分析了热库谱密度函数、原子与赝模间的失谐量以及原子间的偶极-偶极相互作用强度对三原子间纠缠演化的影响。结果表明,在完美带隙模型中,原子间的纠缠随时间的演化会出现俘获现象;原子与赝模间的失谐量使原子间纠缠呈现出非单调性的变化;通过增加原子间距可以提升三原子间的纠缠。

研究了两个二能级原子与共同热库发生相互作用的系统纠缠动力学演化，采用共生纠缠描述了子系统间的纠缠，通过数值计算分析了初始状态和原子间距对两原子间纠缠演化的影响，以及耦合强度和失谐量对两子系统间纠缠演化的影响。结果表明，原子间距较小时，无论初态是对称态还是反对称态，原子间纠缠都会产生快速振荡现象。随着原子间距的增加，原子间相互作用减弱，强耦合下会出现纠缠死亡和纠缠复苏的现象。增加失谐量能够抑制纠缠从原子转移到热库。

为研究存在由近偶极-偶极相互作用诱导的局域场效应时超短强激光脉冲与稠密共振介质相互作用的特性,采用光与物质相互作用的半经典理论, 建立了稠密二能级体系中考虑原子间近偶极-偶极相互作用的修正光学Bloch方程, 并用四阶Runge-Kutta法数值求解了该方程。研究结果表明:局域场效应对稠密二能级体系中Bloch矢量的瞬态相干过程和稳态性质都具有强烈的调制作用。并由此提出了调控稳态粒子数布居的两种方案。

利用由预估校正法和时域有限差分法求解全波Maxwell—Bloch方程得到的数值解，研究了超短脉冲激光在稠密的三能级原子系统中的频谱演化规律.研究发现：不管是在稀疏介质中还是在稠密介质中，由于自相位调制作用，频谱均被展宽，而在稠密介质中频谱的宽度要远大于稀疏介质中的情况，这主要是由于近偶极—偶极作用导致的.在稠密介质中，由于近偶极—偶极作用和自相位调制作用，频谱出现高频连续波，可以得到覆盖频率范围为10 ωp的超连续谱.

定义了双原子偶极矩的差压缩,利用全量子理论研究了单模压缩真空场与耦合双原子Raman 相互作用系统中原子偶极矩差压缩和光场振幅平方压缩的时间演化特性,并通过数值计算讨论了光场的初始压缩参数、 原子初态以及原子间偶极－偶极相互作用强度对原子和光场压缩特性的影响。

利用不含慢变包络近似和旋波近似的全波Maxwell-Bloch方程组的数值解，研究了周期量级超短激光脉冲在Ladder型三能级原子介质中的传播行为并与在相应的稀疏介质中的情况进行了比较.我们发现，在传播过程中，超短脉冲在稠密介质中的时间演化规律与在稀疏介质中明显不同，而且这种差别将随初始脉冲面积的增大而加大.当初始脉冲面积较小时，在传播过程中，脉冲形状在稀疏介质中只有小的改变而在稠密介质中却有显著的变化.当初始脉冲面积足够大时，在稠密介质中在不同的传播距离处脉冲分裂为不同数量和形状的亚脉冲；在稀疏介质中脉冲形状在传播过程中仍然只有小的改变。产生以上差别的原因在于稠密原子介质中近偶极-偶极(NDD)相互作用导致的局域场修正(LFC) 及比稀疏原子介质更强的极化电场的影响.其中，更强的极化电场的影响起着主要的作用，但局域场修正的作用也不能忽略，而极化电场的增强是由于原子密度的增加.

The entanglement dynamics involving the so-called entanglement sudden death of atoms in two-photon Tavis-Cummings model is investigated. Various initial conditions that may have influences on the entanglement evolution of atoms, especially on the appearance of atomic entanglement sudden death, are studied. The appearance of entanglement sudden death is sensitive to the initial conditions of the whole system, i.e., the concrete type of atomic initial state, the photon number in the cavity field, and the dipole-dipole interaction between atoms. It is shown that the strong dipole-dipole interaction between atoms can weaken the atomic entanglement sudden death.

Propagation of a few-cycle laser pulses in a dense V-type three-level atomic medium is investigated based on full-wave Maxwell-Bloch equations by taking the near dipole-dipole (NDD) interaction into account. We find that the ratio, \gamma, of the transition dipole moments has strong influence on the time evolution and split of the pulse: when \gamma<=1, the NDD interaction delays propagation and split of the pulse, and this phenomenon is more obvious when the value of \gamma is smaller; when \gamma=2^{1/2}, the NDD interaction accelerates propagation and split of the pulse.

利用全量子理论和数值计算方法研究了两个全同的纠缠二能级原子与压缩真空场Raman 相互作用的量子信息保真度.结果表明,系统、原子和场的保真度随初始光场的压缩参数的增加而急剧减小,且与两原子体系的纠缠度和原子间偶极-偶极相互作用强度相关联.