量子信息和量子计算机科学的发展，促使了各种新型量子耦合器件的出现。其所展示的各种新奇的量子相干效应成为量子物理近些年的一个重要的研究方向。而对这些有限尺寸的器件的量子态的操纵的研究，则有可能开辟未来量子物理研究的新方向。和经典的系统相比，量子操控充分地利用了器件的量子相干效应。在操控中，信息的转移以及能量的传递是很多研究关注的重点，与量子信息以及量子计算的研究直接相关。同时，信息和能量转移的相干操控对探索诸多基本问题以及实际应用也有着重要的作用。例如，信息在操控中的作用与Maxwell妖佯谬有密切联系；而能量的传递过程的具体细节的研究对未来设计新型能源(太阳能)等会给出很多有益的启发。本文中我们主要研究在有限的耦合系统中的信息和能量的量子操控。　　 在第一章中，我们回顾了近些年来相关的量子信息和器件研究方面的进展以及其中存在问题，以说明本论文所研究问题的重要性。第二章中，我们主要研究了系统在环境中信息损失，从而被热化到相应的最大熵状态的过程，以及相应的物理现象。本文的第三章中，我们主要分析了Maxwell如何利用测量的信息控制单粒子热机从不同温度的环境中提取有效的能量用于做功。我们直观地说明了信息在整个控制过程中的作用，给出了Szilard热机不会破坏热力学第二定律一个直接的证明。第四章，主要研究了在可控的一维光子量子相关器件中的新奇的现象，半腔，超腔以及Feshbach共振现象。第五章中，我们主要讨论了类光合作用系统中可能存在的能量传递的有效通道，以及相应的传输效率。