随着量子理论研究的不停推进,越来越多的量子技术正在被应用到电子、通信等领域之中。而处于当今信息技术前沿的“光-物质作用”研究,即量子电磁耦合问题,是目前实现量子态控制的关键。因此,开展量子电磁耦合问题分析,研究电子与外加照射源的相互作用关系,对于了解介观领域的物理现象,设计实现实用量子计算机、等离子体设备等相关仪器具有重要的意义。本文采用数值模型来进行模拟求解,利用时域谱元法,推导了量子力学薛定谔方程与电磁场麦克斯韦方程表达式,建立了量子电磁耦合求解模型,解决了矢量、标量基函数同时求解的问题。从量子碰撞特性开始,分析了量子隧穿效应,阐述了微观粒子在量子力学体系下具备一些经典力学体系所不具备的特性,并由此验证了薛定谔方程求解的正确性。接着,本文介绍了基于洛伦兹规范的麦克斯韦-薛定谔耦合方程建立的量子电磁耦合求解体系,并利用此求解体系分别进行了传统方法设计光控脉冲与改进方法设计光控脉冲实现电子量子态的转换的求解,得到了相关参量随时间在空间分布上产生的变化,对结果进行了分析。并在此基础上,设计了“基态-激发态-基态”的完整量子态控制,得到了更完美的量子态控制方法。然后,本文介绍了基于长度规范的麦克斯韦-薛定谔耦合方程建立的量子电磁耦合求解体系,利用该体系分析了改进方法的光控脉冲“基态-激发态-基态”的完整量子态控制,并与基于洛伦兹规范的求解体系的结果进行对比,验证了求解的正确性,并指出了长度规范求解体系的优势所在。并将问题拓展到三维层面,对量子谐振子的相关现象进行了分析描述。最后,本文对进行的研究工作进行了较为系统的总结,并对存在的不足进行了介绍,对后续的工作做出安排。