光子是远距离传输信息的理想载体,因此我们需要对单光子进行操纵实现光子路由或者非互易传输以广泛地应用于量子信息处理。虽然单光子的定向路由已经被广泛研究。但是,常规的路由器通常是将原子手性耦合到波导中的光子,以实现从输入端口到所需端口的完全传输,并且许多单光子调控方案都是对单波导的研究。而在非互易器件研究当中,大多都是基于波导实现的,并且默认波导的色散关系是线性的。本文中,我们分别利用原子与波导之间的耦合以及金属纳米线与腔-量子点系统的耦合来实现上述两种量子器件。1、光子路由器在光量子网络中起着至关重要的作用。在这里,我们利用非手性光子-原子相互作用进行目标路由。该系统由两个V型三能级原子和两个平行波导（a和b）组成。此外,这两个原子分别由外部相干场驱动。通过导出实空间哈密顿量以及求解薛定谔方程可以得到光子传输到四个端口的概率。研究表明,通过调整原子的失谐、原子上的驱动场,以及两个原子之间的距离可以让波导a左端入射的光子路由到系统的四个端口。2、我们提出了一种有效的表面等离激元的非互易传输方案,该方案基于腔-量子点耦合系统。我们考虑了银纳米线的非线性色散关系,并利用半经典理论推导出透射和反射幅度。我们在理论上论证了无论银纳米线的本征频率是否与腔或者量子点之间存在失谐量,耦合系统都能打破时间反转对称性并满足完美非互易表面等离激元传输的条件。有趣的是,结果表明,对于失谐情况下的表面等离子激元,可以通过调制经典场来打开或关闭非互易传输。