弱磁探测在医学和军事等很多方面都具有重要的研究价值,先进的磁场测量方法和高性能磁场传感器一直是世界各国重点研究热点。基于电磁感应透明(EIT)的磁力仪主要是利用在EIT共振点时具有大色散和由于量子干涉消除了吸收等特点。因此,EIT磁力仪与普通的高强度的强耦合机制相比可以减少信噪比。近些年来,由于腔量子电动力学的快速发展,电磁感应透明也在多能级腔-原子的混合体系中被发现,与普通的EIT相比具有超窄的线宽和极大的色散。本论文主要研究多能级原子腔量子电动力学中基于腔内电磁感应透明的法拉第旋转的弱磁探测。本文主要包括四个部分:第一部分,首先简单介绍了腔量子电动力学的提出以及它在微波区和光频区的研究进展。接下来重点描述了多能级原子-腔系统中的频率牵引、单原子腔的电磁感应透明以及真空诱导透明,同时介绍了腔电磁感应透明在线宽压窄、光子数选择群速率延迟和光控制光等方面的应用。最后描述了弱磁探测的研究意义以及不同原理的磁探测方法。第二部分,介绍了与本论文相关的理论研究基础。描述了偶极近似下的哈密顿量、旋转波近似、腔场的输入输出关系和腔场与二能级原子的相互作用,并且还介绍了海森堡和几率幅两种方法。第三部分,是本文的核心内容,主要是研究四能级三脚架原子和腔的混合系统中基于腔电磁感应透明的高灵敏度法拉第磁力仪。我们利用线偏振探测光和腔场的耦合,并分析基于腔内电磁感应透明的探测场的左旋与右旋圆偏振分量的透射。研究表明,腔模与原子的集体耦合可以显著增强法拉第旋转,并且腔可以提高弱磁探测的灵敏度。对于单光子测量,灵敏度与腔内原子数成反比,灵敏度可以达到0.7(5)nT(?)。对于多光子测量,我们得出灵敏度与探测场的输入功率成正比,灵敏度能达到4.7(9)fT(?)。第四部分,是本论文对基于腔电磁感应透明的高灵敏度法拉第磁力仪的总结以及对未来磁力仪的发展进行展望。