由于实验技术的改进和超级计算机的出现,控制和计算多自由度的量子系统双管齐下,研究相互作用的量子多体系统变成一个热门的领域。在光晶格中冷却和捕获超冷原子以及俘获离子系统和混合系统的实验实现使得我们能够在实验室中精确研究相互作用的系统。在这种高度受控的环境中,非平衡动力学和热化等问题也有了突飞猛进的发展。随着计算能力,大规模并行化以及新的数值计算方法的出现,孤立量子系统中的非平衡和热化问题的理论工作也在如火如荼地进行着。研究热化问题的大多数模型是玻色–哈伯德、费米–哈伯德以及自旋链系统,人们已经在这些模型中观察到本征态热化假设的有效性,并且在部分系统中得到不能热化的条件。但是在光与物质耦合系统中缺乏对热化性质的探索。因此,通过精确对角化方法,我们关注一维Jaynes-Cummings-Hubbard（JCH）系统的淬火动力学和热化问题。JCH系统是理解光与物质相互作用的最重要的多体模型,其中原子和光子之间的耦合导致光学非线性和光子阻塞效应,这在量子相变领域中展现出丰富的相图。另外,最近关于耦合腔阵列的实验进展有助于在实验上研究光与物质耦合系统的非平衡问题或者观察到热化的发生。本文我们首先构建出JCH模型的精确对角化方法。在周期边界条件下,我们研究费米近似后的弱隧穿下JCH模型的淬火动力学。我们的结果表明正则系综不能用来描述系统淬火后的时间平均密度矩阵,其淬火后态的演化依赖于初始状态的选择。我们认为导致这一结果的原因是在费米近似下,弱隧穿下的JCH模型是接近可积的。因此,通过能谱接近泊松分布以及物理观测量的演化不能弛豫到正则系综的预测值,我们证明费米近似后的JCH模型是近可积的并且不能热化。最后,我们还证明系统不能热化的原因是违反了本征态热化假设。在大多数的系统中,量子混沌的出现都归功于两体相互作用。但是,对于JCH模型,它不存在两体相互作用,因此在JCH模型中寻找量子混沌激发起我们的兴趣。我们发现当光子的隧穿强度与光子–原子的耦合强度在同一量级时,JCH系统在共振情况下出现量子混沌现象并且满足本征态热化假设,这证明了光子与原子的耦合和光子隧穿之间的竞争是导致量子混沌出现的新机制。另外,我们发现哈密顿量的手征对称性会导致对角元素随本征值的变化呈现对称分布现象。随后,我们还证明光子和原子的失谐在一定的强度下会破坏量子混沌。受到一维硬核玻色–哈伯德模型是可积的启发,我们还研究在低密度下JCH模型的对称性和热化性质,并讨论原子–原子的偶偶极相互作用对系统的影响。数值结果显示与一维硬核玻色–哈伯德模型的可积性结果大相径庭,当光子的隧穿强度与光子–原子的耦合强度在同一量级时,低密度的JCH模型仍然出现量子混沌。另外,在光子的隧穿强度远远小于光子–原子的耦合强度时,系统会处于既不是泊松分布也不是高斯正交系综预测的中间态,但是大部分本征态热化假设的特征显示它接近于不可积系统的行为,这个结果与弱隧穿极限下软核JCH模型的结果完全不同。最后,我们发现偶偶极相互作用会导致弱隧穿极限下低密度JCH模型中的中间态更接近可积点,而隧穿强度与耦合强度在同一量级时,完全不会影响量子混沌性质。在本文中,我们详细的讨论了JCH模型在不同条件下的热化性质,这些研究结果为光与物质耦合系统中微观态和宏观现象之间的关系提供深刻的理解,为耦合腔阵列的热化研究提供理论支持。