关于量子系统中布居数转移的研究是量子调控的前沿课题之一,对于量子光学、原子分子物理等领域的发展有着重要的意义。而朗道基纳隧穿模型是实现能级间布居数转移的经典模型。自朗道基纳模型建立以来,基于不同系统(如玻色爱因斯坦凝聚、超导量子回路、自旋以及二能级系统等)的隧穿研究一直较为活跃。这个模型对量子系统的含时控制研究有重要的基础意义。它描述的是在均匀场驱动下,系统相邻能级在含时演化过程中的量子隧穿。这一模型中,能级间的跃迁耦合为定值且能级为线性变化。针对此模型的隧穿特征已有相当多的研究成果,且具有解析解,即经典的朗道基纳隧穿公式。当考虑加入外场调制,系统能级演化或者能级间的耦合将可以出现振荡。这些量子系统的隧穿特征将更加丰富。此论文,主要通过介绍和讨论在不同系统模式以及不同系统参数下的系统布居数转移情况,进而得到各种系统的最优量子隧穿机制,实现对量子系统中布居数转移的高效调控。文章主要内容如下:第一章为绪论。首先介绍了在不同形式的二能级系统中,关于量子态之间布居数转移调控的相关课题的研究近况。然后对二能级量子系统作了介绍,内容主要包括不含时二能级系统的典型模型和含时二能级系统的典型模型。第二章主要介绍了量子绝热定理和经典的朗道基纳隧穿模型,并且推导得出了朗道基纳隧穿的理论解。之后通过数值模拟的方法,分析了朗道基纳隧穿模型的隧穿动力学过程,并且展示了不同参数对应下的朗道基纳隧穿密度图。所得结果均可以与理论解很好地吻合。第三章主要介绍了系统能级周期性演化,且能级间耦合为常数的量子隧穿模型。考虑经典白噪声后,可以应用微扰理论得到态之间的隧穿率。进而用率方程的方法可以得到不同参数对应下的隧穿干涉图。最后通过分析系统的绝热能级演化以及隧穿动力学过程,对隧穿干涉图进行了解释。第四章首先介绍了均匀场驱动下,耦合项中有且只有振荡项的二能级量子隧穿模型。针对此模型,Martijn Wubs等人得到了其隧穿解析结果。但是他们没有讨论在耦合项中加入常数耦合项的情况。当加入常数耦合以后,Farrokh Sarreshtedari得到了不同于Wubs等人的隧穿结果。本章末节是一个简单的创新。主要考虑了当加入的常数耦合项与振荡耦合项的振幅相等时候的量子隧穿模型。这一特殊化的模型与Martijn Wubs等人的模型具有相似的隧穿特征。文章主要通过绝热能级演化和动力学过程对其隧穿结果进行了解释。第五章简单阐述了绝热通道原理。并且将复合绝热通道技术应用到了第四章末节中特殊化以后的量子隧穿模型上,对其布居数转移进行了增强。最后一章对本文的研究内容进行了总结,并且对未来需要更进一步的研究工作进行了展望。