量子控制是一门结合量子通信、量子计算以及量子精密测量的新兴学科,在最近几十年来迅速发展。随着人类对微观领域（如量子存储技术等）的深入研究,由于量子系统具有微观性、相干性、不确定性等新特点,经典控制理论无法完全适用于量子系统。因此,建立一套适用于微观系统的量子控制理论已然是势不可挡。本论文以线性量子系统为研究对象,考虑量子系统存在未知输入的实际情形,建立基于量子系统以及未知输入辅助模型的增广系统模型,讨论量子相干观测器以及线性二次型高斯（LQG,Linear Quadratic Gaussian）控制器的相关问题,进一步完善量子相干反馈控制的理论框架,并为量子相干观测器在量子存储技术的应用打下基础。本论文基于线性量子随机微分方程开展了以下两个方面的研究:对于线性量子系统,重点考虑量子系统存在未知输入时量子相干观测器的设计问题。首先从最简单的单模（二维）量子谐振子模型出发,为其设计无偏估计量子相干观测器。进一步地,考虑高维量子系统以及量子系统中存在未知输入的情形,通过对未知输入进行积分得到辅助模型,提出由量子系统以及辅助模型形成的增广系统模型,进而为增广系统模型设计量子相干观测器实现无偏估计以及最小方差收敛,从而实现对增广系统状态变量的观测,并运用数学方法分离获取原量子系统的目标状态变量。最后,对研究过程中所提出的定理进行仿真,验证定理的有效性。在此基础上,进一步考虑量子相干观测器的应用问题——基于量子相干观测器的LQG控制器设计问题。首先给出量子相干观测器模型,并提出基于量子相干观测器的LQG控制器结构,进而建立LQG控制优化问题,利用模拟退火算法对LQG优化问题进行数值求解,最后通过仿真验证该控制器的有效性。