近年来，随着量子信息科学的发展，量子相干现象越来越受到人们的关注。为了进一步研究量子相干现象，我们首先要考虑与量子相干系统相关的能级结构特性。而在对量子相干效应的研究中，人们最先关注的是三能级量子相干系统的特性和应用。三能级系统可以分为Λ型，V型和级联/梯形，人们对它的研究已经预言和证实了许多光学量子相干现象，例如相干布居俘获，电磁感应透明和无粒子数反转放大激光等，并且将其应用于相干介质中的光脉冲减慢，光储存以及非线性折射率增强等过程中。与三能级量子相干系统相比，四能级量子相干系统具有更复杂的结构。四能级量子相干系统结构共有7种子类型，分别为N型、三脚架型、倒三脚架型、Y型、倒Y型、金刚石型和级联型。　　 根据偶极跃迁选择规则和采用二值逻辑的布尔代数的方法，对Y型、级联型、三脚架型和倒三脚架型这四种量子相干系统进行了更深层次的研究。发现Y型相干系统可以分成9种不同的现实通道子类型和80种不同的现实强度子类型；级联型可以分为19种不同的现实通道子类型和168种不同的现实强度子类型；三脚架型和倒三脚架型分别有一种现实通道子类型和8种现实强度子类型。　　 研究了三脚架型四能级原子与三个光场及泵浦光作用下的量子干涉效应。通过数值分析，发现通过改变控制场的拉比频率和探测场失谐量，该系统呈现出电磁诱导透明特性，出现增益区且伴有较大的色散效应，从而可控制探测场的吸收与色散性质。在耦合场和控制场共同作用下，系统的探测吸收谱还会呈现Autler-Townes双峰。