经典统计物理学成功地解释了我们生活中所遇到的大量热学现象,已经成为现代物理学的基础。统计物理学建立在经典系统微观动力学的复杂性之上,是基于系统相空间各态历经假设所构建的统计理论。但是如果考虑到微观粒子的运动应满足量子力学,那么如何基于薛定谔方程的幺正演化来构建统计物理学,成为量子力学基础理论新的研究热点。冷原子实验技术的快速发展为量子非平衡态动力学的研究提供很好的平台,而量子淬火则引发了人们对封闭量子系统热化问题的思考。本文中,我们对不同多体量子系统中的淬火动力学进行了系统的分析,研究了不同模型的可积性与热化过程二者之间的关系,通过理论分析与数值模拟得到了不同局域力学量以及量子纠缠的动力学演化,并在此基础上分析了系统内部纠缠与热化间的关系,为揭示量子系统热化的物理机制提供了理论基础。本文具体内容安排如下:第一章概述了量子统计物理学的研究进展,介绍了量子淬火的主要实验和理论研究以及相关的物理概念。第二章是Dicke模型中的淬火动力学,我们分别通过解析分析和数值对角化的方法求解了热力学极限下和有限系统的哈密顿量,在此基础上得到了系统淬火后的动力学,并将结果与广义吉布斯系综、正则系综和微正则系综进行了对比。发现对于热力学极限下的可积Dicke模型,广义吉布斯系综仅仅适用于正常相内部的淬火,而超辐射相强烈的激发会导致其失效。对于有限系统的不可积Dicke模型,正常相内部的淬火可以直接用正则系综来描述,而对于从正常相到超辐射相的淬火,其约化密度矩阵与微正则系综的结果相符合,可以通过能级分布的Hellinger距离来度量这种一致性。我们还分析了平衡态相变对淬火动力学的影响,发现等效温度的一阶导数以及Hellinger距离在平衡态相变点都呈现出突变行为。第三章是扩展Bose-Hubbard模型中的淬火动力学,通过分析局域粒子数密度、动量分布函数以及系统内的量子纠缠,证明了本征态热化假说不仅对局域力学量成立,对于像纠缠这样的非局域变量仍然有效。我们计算了不同跃迁系数J作为淬火目标参数时,子系统约化密度矩阵与微正则系综的保真度以及能级分布的Hellinger距离,将它们做为系统热化程度的度量,并将其演化与纠缠动力学进行了关联性分析,发现系统内部纠缠与热化过程高度相关。我们通过Pearson相关系数对其进行了定量分析,发现量子纠缠在封闭量子系统的热化过程中起到了非常关键的作用,该结果为最终揭示量子热化的物理机制提供了重要的理论依据。第四章我们对相关的问题进行了总结与展望。