量子力学是研究微观粒子运动规律的基础理论,可以解释许多宏观物理理论无法解释的现象以及规律,如光电效应、波粒二象性和量子纠缠现象等。近些年来,随着电子技术的发展和集成电路的微型化,对能够管理高功率密度储能系统的需求日益增加,物理学家将量子力学和热力学结合起来,于是产生了一门新的学科,即量子热力学,以期希望能够进一步高效的控制和利用能量。对量子信息进行处理需要构造一些量子硬件,如腔量子电动力学（QED）系统,它对粒子的处理就比较方便,并且微腔可以进行扩展,因此,腔QED系统具有更加宽广的应用前景。本文基于腔QED系统对量子热力学中的量子能量转移等问题进行了研究。分别考虑了原子与腔共振相互作用以及原子与腔场大失谐相互作用的情况,研究了量子能量转移的特性,得到了两种情况下从量子系统可提取的能量变化规律,通过分析,可得出:量子系统的容量与腔场中发生相互作用的原子数量有关。研究方案主要如下:1.在原子与腔共振耦合相互作用的情况下研究了腔场的稳态能量,得到了系统充电容量随时间变化的规律;通过计算,我们也得到了量子系统的最大容量和最大功率。我们的方案可以推广到N个光子的情况。2.在原子和腔场大失谐相互作用情况下分析了量子系统的容量和功率,得出如下结论:不同的耦合系数会对系统能量的容量和功率产生影响,在失谐量一定的情况下,原子间的能量呈周期性振荡,腔场中增加二能级系统能使量子系统存取更多的能量。我们期望本文的研究结果能够对量子能量理论的研究提供一定的理论意义和实验参考价值。