量子系统(例如原子与光场系统)的压缩效应的理论建立和实验实现是近代量子光学、量子信息学中的重大进展之一。原子的压缩在量子纠缠见证与探测、连续变量量子信息处理、量子计量学、高精度原子钟、引力波干涉仪等方面有直接广泛的应用。M.F.Fang将熵不确定关系应用到光场与原子压缩的研究中,提出了原子与光场熵压缩的新概念,证明了用熵不确定关系定义原子系统可观察量的压缩(熵压缩),可以突破用海森堡不确定关系定义方差压缩的局限性,实现对量子系统压缩效应的高灵敏量度。本文将目前二能级原子的熵压缩理论推广到三能级原子的情况,研究了三能级原子的熵压缩效应,取得了一些有意义的结果。论文阐述的理论与创新结果如下:第一章介绍了原子与光场系统方差压缩与熵压缩的研究背景,概括了本文的研究工作。第二章首先分别介绍了作为方差压缩与熵压缩定义出发点的海森堡不确定性关系与熵不确定性关系;然后概述了二能级原子的方差压缩与熵压缩的基本理论,讨论了二能级原子的方差压缩与熵压缩特性。通过与原子方差压缩比较,展示了原子熵压缩的优势与特点。第三章简述了三能级原子的基本理论。重点介绍了级联三能级原子、Λ型三能级原子和(1型三能级原子等三种基本原子模型。通过其约化密度矩阵讨论了各自的原子布居反转动力学,展示了三能级原子算符的周期性崩塌回复现象。第四章研究级联三能级原子与单模场相互作用的熵压缩效应。首先从两个共轭观测量的三能级原子的熵不确定关系出发,给出了三能级原子熵压缩的一般定义;然后利用与单模场相互作用时的级联三能级原子的约化密度矩阵,推导了其原子熵的计算公式;最后用数值计算方法讨论了级联三能级原子与单模场相互作用时的熵压缩特性。结果表明,通过选择合适的三能级原子叠加态,级联三能级原子与单模场相互作用可以产生明显的熵压缩效应。这些结果对制备超低量子噪声三能级系统信息资源具有重要意义。第五章给出了本文的总结与展望。