本文介绍了作者在博士研究生阶段(2004年—2009年)的主要工作成果。以冷原子动量态的相干量子操控为目的，作者对原子—光子散射、玻色爱因斯坦凝聚(Bose Einstein Condensation简称BEC)中原子的配对散射、光晶格中BEC的动量干涉等基本量子过程进行了理论研究。通过对体系微观相干过程的分析，作者揭示了由干涉导致的部分新型量子效应，并创新性的提出多个相干控制原子动量纠缠与物质波干涉的方案。　　 通过对冷原子共振光子散射过程的研究，作者提出了利用共振光子“纠缠泵浦”效应来显著增强原子与光子动量纠缠的方案。通过分析原子近简并能级上自发辐射诱导相干中的量子干涉过程，作者发现并且量化研究了由光子干涉带来的动量“相位纠缠”现象，并解释了“反常纠缠增强”等新型相干量子效应。通过与实际的原子构型相结合，作者进一步提出了利用干涉诱导的窄线宽缀饰态制备原子—光子动量高纠缠态的方案，并且研究了纠缠体系在环境中的退纠缠过程。　　 利用BEC超辐射中的相干散射机制，作者进一步发现，可以利用量子光学手段控制BEC中超冷原子的动量干涉与量子纠缠。通过建立超冷原子配对光散射的微观全量子模型，作者从第一性原理出发，研究了BEC原子高阶配对光散射，以及原子动量纠缠演化等相干过程，分析了自发辐射等退相干机制对量子干涉的影响，解释了原子空间关联波包的形成、非洛伦兹光谱(non—Lorentzian spectrum)的产生以及线宽压窄等相干量子效应。通过测量散射光谱，作者提出了利用配对原子的相干散射机制制备原子动量高纠缠态的方案，并且分析了诸如散射波包的量子干涉、光子探测效率以及级联光子散射的“纠缠累积”等纠缠制备过程中的实际问题。在实际实验的相干性条件下，相应方案可以被应用于高纠缠原子动量态的制各与操控。　　 在对光晶格势场中物质波干涉效应的研究中，作者发现利用高Q光腔可以有效的增强冷原子动量波包的干涉效果，利用蒙特卡洛(Monte Carlo)波函数模拟，作者分析了体系量子干涉的动力学演化过程，以及各种耗散机制对原子波包相干性的影响。此外，作者提出了利用超辐射泵浦光场操控原子空间相干分布模式的新方案，并研究了由体系甲移对称性破缺导致的原子奇偶空间光栅模式的形成以及双模散射腔场效应；通过对腔模光场强度和零拍信号的模拟，作者发现相应的量子干涉效应可以通过腔模信号进行直接有效的测量。　　 通过与实际实验条件的结合，本文提出的冷原子动量态控制方案可以广泛应用于“原子—光子”，“原子—原子”体系动量纠缠态的制备和相干操控，并且可以被应用于诸如量子非定域关联测量与EPR态的制备，以及连续变量量子通信技术等相关研究领域。