过去二十年里,光场与原子系综的相互作用作为量子信息处理和量子态工程的基本单元引起了很大关注。这个领域以自由空间的原子系综与量子光场的接口的实现为研究开端。其中,光场与原子系综相互作用过程中产生的量子相干效应是实现量子接口的有效途径之一,尤其是电磁诱导透明（EIT）的广泛应用。在EIT介质中,光场诱导原子处于相干叠加态,使介质对共振探测场的吸收减小,同时伴随较强的正常色散,因此可以将其应用于光速减慢,甚至可以减小到0,从而实现光量子存储。原子系综中的光量子存储是量子接口的重要组成部分。在量子存储过程中,探测场的量子噪声特性的保持是实现量子存储的重要检测指标。然而,在光与原子相互作用的过程中,受很多因素的影响,不可避免地被引入很多额外噪声。因此,对EIT介质中光场的量子噪声特性的研究很有必要,也非常重要。本文主要研究了EIT介质和光泵浦作用下的共振介质中探测光场的量子噪声特性,包括以下五部分：第一章是绪论,综述了光与原子相互作用中的相干过程,如Rabi振荡、ac-Stark效应、相干布居俘获；重点阐述了EIT的发展过程及其应用,通过激发路径之间的干涉和缀饰态之间的干涉两种物理机制解释了EIT效应。第二章利用光与原子相互作用的半经典理论,分析了最简单的模型一单模光场与二能级原子作用和Λ型三能级EIT介质的吸收和色散特性；并且分析了光泵浦对EIT介质吸收特性的影响。第三章在实验和理论上分析了EIT介质中相干探测场的输出振幅噪声谱,得出探测场和耦合场的位相噪声可以向探测场的振幅噪声转化,因此在量子存储实验中必须考虑探测场的反压缩量和耦合场噪声的影响,为量子存储提供了一定依据。同时由于转化噪声谱呈“四峰”结构,在一定的双光子失谐处转化最有效,绝大多数的位相噪声都可以转化为振幅噪声,因此在此双光子失谐处EIT介质可以作为一种新工具用来测量光场的位相噪声。第四章理论分析了EIT介质中压缩态光场的量子噪声特性,得出在A型三能级系统中,通过调节双光子失谐可以实现非零探测频率处压缩特性的保持；在四能级系统中,在由控制场引入的动态斯塔克分裂的作用下,探测场的噪声谱被分裂为两部分,在两个透明窗口的双光子共振处,探测场均以最小噪声输出,压缩态得到很好的保持。当探测频率等于控制场Rabi频率时,共振的探测场始终以最大压缩度输出,避免了低频噪声的影响。因此,动态斯塔克分裂可以作为操控量子态的转化、存储和提取的方法,在多通道量子通信和量子信息处理中具有应用潜力。第五章主要研究了速度选择光泵浦对共振介质中光场的位相噪声向振幅噪声转化的影响,实验上得到了光泵浦的作用下Cs原子的高分辨率噪声谱,在噪声谱的功率得到提高的同时,压窄了噪声谱的线宽；理论上分析了光泵浦对共振介质的吸收和色散特性的影响,得出噪声谱的变化主要是由介质的色散特性所决定,从而对噪声谱的变化进行了定性解释；因此噪声谱可以作为一种高分辨率光谱,用来研究原子的能级结构,原子的吸收和色散,尤其是可以作为一种高灵敏度的探测光场的位相噪声的方法。其中创新性的工作有：Ⅰ.在实验上使用相干光对比分析了在三能级EIT介质中,探测场和耦合场的位相噪声向探测场的振幅噪声的转化,为实现高保真度量子存储提供了一定依据。Ⅱ.理论分析了四能级系统中动态斯塔克分裂对EIT介质中压缩态光场的量子噪声特性的影响。当斯塔克分裂存在时,探测场的压缩度可以同时在两个通道内得到很好保持,也即可实现双通道量子存储：另外,当探测频率等于控制场Rabi频率时,共振的探测场在非零探测频率处也可以实现最大压缩度输出,避免了激光低频处驰豫振荡的影响。Ⅲ.实验研究了速度选择光泵浦对共振介质中探测场的位相噪声向振幅噪声转化的提高,得到了铯原子D1、D2线的高分辨率噪声谱,并从理论上进行了定性解释。因此,光经过原子介质后的噪声谱可应用于高分辨率光谱,提高对原子能级的测量精度。