相对论量子信息是集相对论,量子理论,经典信息理论,量子场论等理论融为一体的新型交叉理论。该理论主要研究的问题包括以下两方面:一是研究相对论效应以及弯曲的时空如何影响量子资源以及量子信息的传送等任务;二是研究如何利用量子资源和量子信息等量子方法来探测相对论效应,时空的结构等问题。在本文中,我们利用开放量子系统方法研究了 Kerr时空中二能级原子的几何相,从几何相的角度来揭示Kerr黑洞的Hawking辐射。在开放量子系统框架下,我们研究了 Kerr时空背景下分别与Unruh和Candelas-Chrzanowski-Howard真空标量场耦合的开放二能级原子的几何相。由于原子与黑洞时空中涨落的标量场发生相互作用,因此有关黑洞的信息将会反映在原子的几何相中,然后通过对比黑洞时空与平直时空情形下的几何相,有关黑洞的信息就会被提取出来,通过这种思路,我们可以揭示出黑洞的Hawking辐射。在具体研究当中,我们考虑了两种不同运动状态的原子,分别是静态原子和稳态原子。我们利用静态原子来研究无限红移面外原子的几何相,但是其无法在黑洞的能层内存在。因此为了研究能层内原子的几何相,我们又引入了一个随黑洞旋转的稳态原子。研究发现,对于无限红移面外的静态原子,其在Unruh真空中的几何相位受到了热因子的修正,这意味着原子就像处在一个热浴当中,而热浴的温度恰好为Kerr黑洞的Hawking温度。此外,我们发现这种热修正在无穷远处消失了。在Candelas-Chrzanowski-Howard真空中,原子的几何相同样受到了热因子的修正。与Unruh真空不同的是,即使是在无穷远处依然存在着热修正。借助一个稳态原子,我们研究了能层内原子的几何相位。我们发现稳态原子在两种真空中的结果与静态情形是相似的,同样表明了原子是处在具有黑洞Hawking温度的热浴之中。与静态情形不同的是,由于稳态原子具有随黑洞旋转的角速度,所以其对几何相也有一定影响。上述研究结果表明,我们能够从几何相的修正之中揭示出Kerr黑洞的Hawking辐射。最后,我们对本文的工作进行了总结和展望。