贝瑞相是量子态的几何性质,在现代物理学中起着至关重要的作用。近年来,贝瑞相与量子相变的关系,是量子信息处理的研究热点之一。而光学微腔和包含金属纳米颗粒的纳米晶体分子都能增强光和物质相互作用,是研究量子信息处理的良好媒介。本文主要研究了基于非厄密量子力学系统的贝瑞相以及基于具有旋转的光学微腔的量子信息处理,并取得了以下成果:一、在非厄密量子力学方面,我们研究了一个满足反PT对称性,由半导体量子点耦合金属纳米颗粒的纳米晶体分子与光场相互作用的系统。相比之前在封闭系统(厄密物理)下的贝瑞相研究,我们研究的是更接近真实情况的开放系统。我们通过研究系统的本征频率、本征态和贝瑞相的解析解,发现在对称区域,光场的强度变化改变系统的耗散率而不影响其本征频率;在对称破缺区域,光场的强度变化改变系统的本征频率而不影响其耗散。同时还得到了贝瑞相仅在对称破缺区域存在变化,因此在对称区域,贝瑞相对环境噪声具有很强的鲁棒性,这在量子模拟和量子信息处理中有着重要应用,同时这也为今后的量子拓扑、量子计算提供了新的研究思路。二、在光学微腔与量子信息处理方面,我们利用具有旋转的微腔系统,在弱的非线性效应下,实现了依赖驱动方向的可控的非互易光子阻塞。通过自旋微腔中原光学模式与后向散射光学模式之间的耦合,其中一侧驱动产生的非互易的破坏性量子干涉阻止了量子态的跃迁路径,通过调节失谐量和旋转速度,实现了依赖驱动方向的可控的非互易光子阻塞。这项结论可作为实现非互易光学器件、单光子源和非互易量子通信的新途径。