光与物质的相互作用在少光子层面上的研究常用腔量子电动力学理论,在全量子体系中分析点腔耦合系统的非线性光学特性及其量子态。现阶段常用光子晶体作为纳米微腔来增大光与物质的相互作用。小型化、集成化的器件是信息化发展的方向和需求。然而,由于存在衍射极限,光子晶体微腔的结构尺寸仍然受到了限制。存在于金属纳米结构表面的表面等离子体能够解决这一问题,它能够突破衍射极限,使光学微腔达到更小的模式体积。这是因为金属纳米颗粒表面有很多自由电子,这些自由电子可以与外加激励相互作用产生共振波,由于金属界面的束缚作用,共振波只能在金属表面传播。本文基于量子点-表面等离子耦合系统,做了如下工作:1.选取了金圆锥二聚体作为产生表面等离子体腔的模型结构,并剖析了金属纳米颗粒的结构参数对其吸收截面的影响。结果表明,金属纳米颗粒对光场的汇聚效果和其对应的腔的损耗系数,在保证点腔共振的情况下不能同时到达最优。为了比较这两个性质对研究系统的量子特性的影响,我们选取了两组典型的结构作为比较。2.为了在全量子框架下分析模型的量子特性,需要用腔量子电动力学理论描述模型。这就需要知道求解量子主方程时此模型相关的参数。本文结合了量子电磁场下的腔量子电动力学方法和经典电磁场下的有限元方法,以模型的吸收截面作为媒介,通过拟合两种方法下的吸收截面曲线来得到腔量子电动力学理论中对应的参数。3.从电磁场的量子态出发讨论了耦合系统的量子特性。计算了量子点-表面等离子耦合系统的零延二阶相干系数,计算结果表明该模型能够产生单光子。为了进一步分析量子点-表面等离子体耦合系统的量子特性,我们还分析了量子点偏离中心位置对二阶相干性的影响,以及点腔失谐情况对二阶相干性的影响,结果表明,这两点对其量子特性的影响不大。