本论文可分为两部分.第一部分包括第一章到第四章.这一部分主要讨论与量子绝热近似有关的一些理论问题.论文的第一章简要介绍了绝热近似和非绝热跃迁理论的一些基本概念及其历史沿革.第二章中我们将介绍量子绝热定理的证明和量子绝热近似在不同情况下的的表现形式和适用条件,并对量子绝热近似的物理实质进行分析.在第三章中,我们将考察与两束激光相互作用的∧原子在暗态感受到的规范势,并指出当两束激光的强度和位相满足一定条件时处于暗态的原子感受到的规范势场中相当于一个"磁单极势".在第三章中我们还将给出分立能级系统中Born-Oppenheimer近似的表述形式,并以此为基础提出一个实现两个量子比特非平庸相互作用的方案.在第四章中,我们会给出利用量子干涉器件与微波腔相互作用实现几何量子计算的方案.本论文的第二部分包括第五章到第七章.在这一部分我们讨论量子非绝热跃迁理论及其应用.在第五章我们将介绍计算非绝热跃迁概率的一些基本方法:微扰论,高阶绝热近似以及非绝热跃迁的一些精确可解模型.在第六章,我们将利用三态体系中的非绝热跃迁模型来给出处于暗态的原子在穿越微腔中节点后仍能保持在暗态的几率的解析表达式,并利用该表达式研究原子质心运动对微腔中量子信息绝热传递的影响.在第七章,我们会考察光学晶格上的光子离解(Photoassociation)过程,并提出利用激光扫频的方法对光学晶格上的原子一分子相互转换过程进行控制,以得到稳定的原子一分子叠加态并实现分子相干输出的方案.利用我们的方案可以方便的得到分子数满足Possion分布的分子场混合态.