随着量子信息与量子光学领域的发展,我们已逐步从经典世界的研究发展到了量子领域。而一切实验的进行都离不开理论作为指导思想,因此,理论研究的进行将在很大程度上引导着未来的研究方向。量子光学的理论研究在推进科研进程中起着非常重要的作用,其中,以自旋压缩的研究较为典型。目前,自旋压缩已被广泛应用于量子测量、量子计算、量子网络等领域,尤其是在量子测量方面,能够有效的提高测量精度。此外,自旋压缩还与量子纠缠,量子混沌等相关,故而自旋压缩的研究显得非常重要。目前,科学家们已提出各种制备自旋压缩的方案,包括利用光学微腔,碳纳米管材料,金刚石波导,纳米机械振子等。其中,金刚石作为一种半导体材料具有良好的量子特性,所以,人们考虑将应用金刚石空位色心系统来制备自旋压缩。在以往的研究中,以氮空位（简称NV）色心的研究居多,它能够在室温下表现出优良的物理性能。但依旧存在其弊端,如较短的声子线会限制其量子特性的发挥。而硅空位（简称Si V）色心有着发射率较高的零声子线。因此,在本文中,我们提出了两种利用混合系统制备自旋压缩的新方案,分别是将Si V色心耦合至矩形金刚石波导与利用Si V色心与纳米机械振子的磁性尖端的磁耦合作用来制备自旋压缩。由于系统不可避免地会与环境有相互作用而导致退相干现象,因此我们将考虑环境的影响,即开放的量子系统。如何才能够制备得到压缩程度更高,持续时间更长的自旋压缩,也是我们考虑的一个重要因素。本文的研究分为四个部分。第一部分为绪论部分,首先介绍了当前量子信息与量子光学的发展现状,然后介绍了自旋压缩研究现状以及用于制备自旋压缩的两种混合量子系统;第二部分为理论基础部分,主要介绍了本文涉及到的理论基础知识,包括自旋压缩的定义,量子主方程以及量子力学中的三种绘景;第三部分与第四部分是本文研究的重点。第三部分中,我们研究了将Si V色心耦合至矩形金刚石波导腔中制备自旋压缩的理论模型,计算并写出该混合系统的哈密顿量,然后借助于主方程推导出相关算符随时间的演化,最后用MATLAB编程进行数值模拟分析。通过选择合理的实验参数,我们发现该模型可以制备得到自旋压缩,且外场的存在将更有利于自旋压缩的产生;在第四部分中,我们考虑了利用Si V色心与纳米机械振子悬臂的磁性尖端的磁耦合作用来制备自旋压缩的方案,并为之施加外置梯度磁场。同样,我们分析了该系统内的动力学演化并写出哈密顿量,在绝热近似条件下,利用主方程对其进行数值分析,我们最终得到了较理想的自旋压缩态;第五章是对当前研究工作的总结与展望。