原子相干效应是实现量子存储和量子通信的重要基础内容。特别是电磁诱导透明效应(EIT),其可以有效地降低介质对光的吸收,同时增强色散,从而可以应用于诸如改变光的群速度,实现光量子存储,增强共振中心附近的非线性效应,无粒子数反转放大激光,电磁感应光栅,降低量子噪声,实现关联光子态存储,实现单光子的制备和存储等多个方面。然而,光与原子相互作用中不可避免地引入额外噪声的影响,使得输出场的噪声特性发生改变。这些由于原子辐射和位相到振幅噪声转化所引入的额外噪声使输出的量子态的保真度降低,无法满足未来量子中继和量子通信网络对高保真度量子存储的要求。因此,对原子相干效应中量子噪声特性的研究就显得尤为重要。本文回顾了一些典型的原子相干效应的发展历程,如相干布居俘获、电磁诱导透明、量子存储、电磁诱导吸收、驻波电磁诱导吸收以及无粒子数反转激光放大等等。本文紧接着在我们组之前关于优化电磁诱导透明介质中延迟光的量子噪声特性的工作基础上,主要做了关于激光线宽对原子相干效应的影响,基于EIT效应和Autler-Townes分裂效应(AT分裂)的非经典输出场的量子噪声特性比较以及基态受到扰动的四能级相干介质中输出场的量子噪声特性等工作。主要内容包括：1.研究了激光线宽对原子相干效应的影响。我们给激光器的驱动电流加上白噪声从而改变激光的线宽,通过平衡零拍的方法测量了激光的位相噪声到振幅噪声的变化。将加有白噪声的激光分别作为探测光和耦合光进行了电磁诱导透明的实验,并对相同条件下探测光和耦合光的线宽对EIT的透明程度和窗口宽度的影响做了比较。结果表明,耦合光的线宽变化对EIT的影响相对较大。2.研究了非经典光场通过原子相干介质后的输出噪声特性。理论证明,在非零探测频率条件下,通过调节探测光失谐,可以使我们在位相到振幅噪声转化的极小值处保持输入的量子特性。探测频率ω越小,则探测光的失谐应相应变大才能得到最优的输出噪声特性。这为我们今后提高量子存储的保真度提供了一定的理论依据。3.研究了动态斯塔克分裂诱导下的原子相干介质中非经典光场的输出噪声特性。理论基于“Λ型三能级结构+基态扰动”的实验模型,通过引入一束相干控制场的作用增加了对原子相干介质操控的自由度。输出场的噪声谱随着基态的斯塔克分裂而线性分裂,并且噪声最小值始终出现在双光子共振的地方。理论上不仅证明了非经典量子态可以在双透明通道中保持其非经典特性,还证明了弱场条件下的量子特性保持更易受基态退相干率的影响而衰减。控制场的失谐对输出场的噪声特性也有很大影响,它将导致不对称的一宽一窄的压缩窗口。在令探测频率等于控制场的Rabi频率时,我们始终可以在探测场的零失谐处得到最优的输出量子特性。4.针对文献中有关EIT和AT分裂的区别与联系进行了讨论,并得到了区分二者的判断标准。利用该判断标准对非经典光经过原子相干介质后的噪声谱进行了详细分析,并且同时考虑了介质的光学厚度对噪声谱的影响。理论证明非经典态在AT分裂条件下光疏介质中的存储具有更高的保真度,而EIT条件下输出场的噪声则会接近甚至超过散粒噪声基准,其量子存储更容易受到原子辐射所引入的额外噪声的影响而降低保真度。这为我们今后利用缀饰态方法判断破坏性干涉因子在量子存储以及输出场噪声特性保持方面的作用奠定了一定的理论基础。其中创新性的工作包括：Ⅰ.通过给激光器驱动电流注入白噪声的方法,验证了耦合光的线宽变化对EIT的影响相对较大。Ⅱ.证明了非零探测频率条件下最优的输出噪声特性始终发生在位相到振幅噪声转化的极小值处,并且探测频率ω越小,则探测光的失谐应相应变大才能得到最优的输出噪声特性。Ⅲ.基于“A型三能级结构+基态扰动”的实验模型,证明了在控制场的作用下原子相干介质可以打开多个透明窗口,并使非经典量子态在透明通道中保持其非经典特性。在探测频率等于控制场的Rabi频率时,我们可以始终在探测场的零失谐处得到最优的输出量子特性。Ⅳ.根据EIT和AT分裂的判断标准对非经典场通过三能级原子相干介质后的噪声特性进行了比较。理论证明AT分裂条件下(对应于强耦合场)的光疏或光密介质均可以保持输入的量子特性,而EIT条件下(对应于弱耦合场)则只有光疏介质可以保持输入的量子特性；同时,非经典态在AT分裂条件下光疏介质中的存储具有更高的保真度,而EIT条件下输出场的噪声则由于受到较大的原子噪声的影响会接近甚至超过散粒噪声基准。