在原子与电磁场相互作用的过程中,可以发生原子的辐射现象与原子间的相互作用。辐射现象一般可分为自发辐射,受激辐射和受激吸收三类,而相互作用可以为相互吸引和相互排斥的作用。事实上,这些重要的量子效应并不是原子的固有属性。大量的相关研究显示,这些物理过程可以归结为量子涨落和辐射反作用的联合作用。同时,可以得知影响这些量子过程的诸多因素,比如原子与量子场的态,原子自身的运动状态,量子场的边界条件,时空背景,等等。随着弯曲时空量子场论与量子引力的发展,对平直时空中一些重要量子过程的研究已经逐渐延伸至弯曲时空背景中,如史瓦西时空,德西特时空,克尔时空。另一方面,于对称性破缺的相变中形成的拓扑缺陷在宇宙学,凝聚态物理学,以及原子与分子物理学等领域中占有重要的地位。大量研究表明,拓扑缺陷有着不同寻常的性质,可以对许多物理过程产生显著的影响。特别地,一些宇宙学系统或凝聚态系统中的拓扑缺陷可以直接地或等价地产生引力效应。根据广义相对论,引力由几何描述,也就是弯曲时空。本文即是将平直时空(闵可夫斯基时空)中原子-场相互作用系统的相关性质的研究推广到几种简单拓扑缺陷时空的背景中,比如,宇宙弦时空,整体单极子时空和螺旋位移时空。其中,我们在整体单极子时空与螺旋位移时空中考虑了原子与标量场相互作用的玩具模型,而在宇宙弦时空中考虑了原子与电磁场的真实相互作用。具体地,我们计算了原子的跃迁率与相互作用能这两个重要物理量。利用DDC的方案,我们分离出了自由量子涨落和辐射反作用对所计算物理量的贡献。众所周知,在量子力学中纠缠是一个重要的基本概念,这在经典物理学中是不存在的。一个复合系统的一个纠缠态可以定义为不能分解为各子系统态的直积的态。许多学者致力于研究量子纠缠的度量与判据,以及不同环境下量子系统的纠缠动力学与演化行为。特别地,由于纠缠在量子通信,量子密码学以及量子计算等量子信息科学子领域中占据基础地位,它已经与日俱增地吸引了大量的兴趣与关注。就原子的辐射性质与相互作用而言,一些对单原子的研究已经被延伸至纠缠原子的情形。考虑到量子纠缠的重要性,在本文中我们在宇宙弦时空中考察了两纠缠原子的相关性质。结果表明,原子的跃迁率与共振相互作用能深深地依赖于原子相对于缺陷源的位置和极化方向,以及拓扑缺陷的内参数。一般而言,随着原子与缺陷源距离的增加,原子的跃迁率与相互作用能在相应的闵可夫斯基时空中的结果值附近振荡,并且振幅不断减小。就原子的辐射性质而言,处于真空量子场中的静态原子,只可以发生自发辐射过程,而处于热库中的静态原子,可以发生受激辐射与受激吸收过程。就原子的相互作用而言,纠缠原子间的共振能的值可正可负,仅由辐射反作用贡献。通过与平直时空的结果对比,我们发现,拓扑缺陷的存在修正了量子涨落和辐射反作用两者对所计算物理量的贡献。通过调节相关参数,原子的跃迁率与原子间的共振能可以得到不同程度的增强或减弱。这意味着拓扑缺陷的存在可以显著地影响原子的辐射性质与原子间的相互作用。我们还对比了在某一因素的不同情形下原子的相关性质之间的联系与区别,如拓扑缺陷类型不同,原子-场耦合形式不同,量子场-引力场耦合类型不同,原子与量子场所处的态不同。这些比较与分析对于我们深化这些物理过程的认识与理解是很有帮助与促进作用的。