很久以来人们认识到在实验中，任何一个量子系统理论上都是开放的，不存在绝对的封闭系统。故开放量子系统成为人们不断研究的热点领域。开放量子系统意味着环境和系统之间会发生相互作用，而最初的研究大多只考虑环境与系统弱耦合的情况，也就是采用Born-Markov近似。显然，环境和系统强耦合的情况下，Born-Markov近似不再适用。这是因为，强耦合条件下环境的记忆效应会反作用于系统，导致系统的动力学演化表现出不同于Markov过程的新特性。由于在处理某些问题上，马尔科夫近似失效，使得对非马尔科夫动力学的研究成为必然趋势。本文运用了开放量子系统知识对二能级系统的非马尔科夫动力学进行了研究，具体内容分布如下:　　 第一章是绪论部分。首先介绍了非马尔科夫动力学的重要性和研究进展。然后介绍了本文中所涉及到的相关的物理概念和几种已被提出的非马尔科夫性的度量方法。　　 第二章为全文的重点核心部分。研究了无旋波近似下，二能级系统与零温结构库的相互作用模型的非马尔科夫性，并展示了反旋波项对系统演化的非马尔科夫性所产生的影响。　　 第三章也是本文重点部分。主要介绍非马尔科夫性对量子纠缠、原子相干性和熵压缩所产生的作用和影响。