随着信息、能源、网络技术等新兴科学的诞生,信息资源的重要作用已经引起了人们的广泛关注。光是一种优秀的信息载体,具有传播速度快、通讯波段宽和抗干扰性强等特点。如何对光所携带的量子信息进行有效的操控是近年来人们研究的热点问题之一。量子信息存储在量子信息领域中占有重要地位,具有多种存储方式,例如稀土元素包含其中的晶体中的固态原子团、半导体量子点、单一的受困原子、室温和冷原子气体的光子回声等。量子信息存储的原理是利用光与物质的相互作用,将信息映射到低损耗的介质中进行存储。基于此原理,人们提出了多种量子存储方案,主要有非共振拉曼、电磁感应光透明和光子回声,目前这些方案都取得了很大进展。量子信息存储的主要应用有单光子源的实现、量子网络、量子中继器、线性关系量子计算、复杂的通信协议和精密度测量等。本文在二能级光子回声的基础之上,重点研究了三能级?型原子系统的光子回声效应以及量子信息存储方案,主要内容如下:解析求解了光学布洛赫-麦克斯韦方程,并探讨了其中的物理机制。数值模拟了三能级Λ型原子系统中的光子回声效应,结果表明,三能级Λ型原子系统的光子回声效应与二能级光子回声效应相比,可以延长量子信息的存储时间。在传统的三脉冲光子回声模型的基础之上,加入了一个相位恢复脉冲,这样我们就得到了无粒子数反转的光子回声效应,从而进一步延长了光信息的存储时间,这可以用于长距离量子通信中必不可少的量子中继器中,为实现长时间的光量子信息存储乃至全光通信带来希望。