光场与原子之间的相互作用是量子光学和量子信息科学领域十分重要的研究课题,在量子通信等高科技领域有着非常重要的应用前景。本文以全量子理论为基础,对旋波近似和非旋波近似下,薛定谔猫态光场与原子相互作用系统中的量子纠缠现象、原子的布局数反转、系统的保真度以及光场的反聚束效应等非经典效应进行了研究。主要研究结果如下:　　第一章简述了薛定谔猫态的概念、原子布局数理论、光场的反聚束理论、度量量子纠缠的几种方法,以及虚光子过程对光场与原子相互作用系统的影响。　　第二章对运动原子与薛定谔猫态光场相互作用系统中的纠缠特性进行了研究。分别讨论了原子的初始状态、跃迁光子数的多少和奇偶数、原子运动速度、初始光场强度、失谐量以及相位薛定谔猫态的不同相位角等物理参量对系统纠缠度的影响。　　第三章在非旋波近似下,对薛定谔猫态光场与二能级原子相互作用系统中原子的布局数和光场的反聚束效应进行了研究,并与旋波近似下的结果进行了比较。在旋波近似与非旋波近似下,分别讨论了光场的初始光场强度、相位薛定谔猫态的相位角以及失谐量对原子布局数和光场反聚束效应的影响。另外在非旋波近似下,讨论了原子与光场耦合强度的大小对光场反聚束效应的影响。　　第四章在非旋波近似下,对薛定谔猫态光场与 V型三能级原子相互作用的量子特性进行了研究。首先,精确求解了 V型三能级的能谱,并判断了系统态函数的保真度。在演化问题中,分别讨论了薛定谔猫态的初始相位角、初始光场强度、原子初态和系统的耦合强度对光场的二阶相干度的影响。