光和物质相互作用系统中的量子效应是量子光学领域的热点研究课题。经过几十年理论和实验上不断研究和探索,许多重要的量子现象被揭示出来。利用量子光学理论,人们构造出了一些非经典态的光场。通过对原子与这些构造态光场相互作用系统中的非经典效应的研究,使人们对光场与物质相互作用系统的特性有了更加深入的理解。Pólya态光场是一个典型构造态光场,可表示包括二项式光场与负二项式光场在内的量子态。通过调整参数,能够展示从二项式光场到中间态光场再到负二项式光场的整个变化过程,既揭示了二项式光场与负二项式光场的一些性质,又能描述中间量子态具有的独特性质。本文应用全量子理论,研究了原子与Pólya态光场相互作用系统中的纠缠及其他非经典效应。具体内容分为以下五个章节:第一章简要介绍了Pólya态光场的定义、量子纠缠及其度量的方法、粒子布局数反转和信息熵压缩的概念与基本理论。第二章利用共生纠缠度的方法研究了两个耦合原子与Pólya光场相互作用时纠缠度随时间演化的关系。主要分析了量子化辐射场相关参数、跃迁光子数和辐射场中的最大光子数等物理参量对系统中原子间的纠缠特性的影响。第三章应用全量子理论,对伴随多光子跃迁时,耦合双原子与Pólya态光场相互作用系统的第一个原子的线性熵和原子的粒子布局数反转进行研究,主要分析了量子化辐射场的参数、跃迁光子数等物理参量对系统中原子粒子布局数反转和第一个原子的线性熵的影响。第四章探究了伴随多光子跃迁时,Jaynes-Cummings模型中一个二能级原子与Pólya态光场相互作用,利用计算原子压缩因子的方法研究了所考虑系统中原子的信息熵压缩随时间的演化情况。第五章对上述研究内容加以总结概括,得到相应结论。