在强耦合条件下腔与物质的相互作用可导致许多有趣的现象。在腔中,由原子放出的光子可以被原子重新吸收再放出,形成拉比振荡。对于单个原子与单模腔场的强耦合,系统的激发态是双层阶梯状的缀饰态。一方面,由于缀饰态的形成,第一个光子对原子-腔系统的激发会阻塞第二个光子进入系统,所以光子的输运是一个接一个的有序的过程。这就致使入射的泊松光子束变成了亚泊松、反聚束的光子束。另一方面,当原子的频率与腔场的频率相等时,第一对缀饰态的谱线分裂为两个新的共振,称为正规模或真空拉比分裂。正规模分裂现象已经在多个实验中被观察到。实际上,观察到正规模分裂是腔QED系统达到强耦合条件的重要标志。对于耦合的原子—腔系统,在强耦合条件下会发生量子相变,伴随着极化激元的激发到光子的激发。本文中我们主要研究原子间的偶极—偶极相互作用对强耦合条件下原子—腔系统动力学行为的影响。首先我们基于双原子与单模光学微腔相互作用的模型,研究了在考虑原子间的偶极—偶极相互作用时,系统的正规模谱线的演化特征。通过幺正变化,这两个偶极—偶极相互作用的双原子系统可化为有效的单个原子与腔场相互作用,进而可以求出原子—腔系统的缀饰态。研究发现,在低激发极限条件下,原子的饱和被忽略,正规模谱线呈现两个共振。原子间的偶极—偶极相互作用对系统的影响与原子和腔场间的正失谐类似,会改变两个正规模共振的高度和位置。在高激发条件下,原子和腔场间的失谐会减少原子的饱和,使原来闭合的谱线分开。然而,较小的偶极—偶极相互作用对原子饱和度的影响并不明显,随着偶极—偶极相互作用的增大只会使谱线发生微小形变。但是对于很强的偶极—偶极相互作用,原子和腔场会发生退耦合,使谱线只体现单个共振。由于两个腔耦合的模型是可精确求解的,并且能反映出耦合的原子—腔系统的基本特征。所以接着我们讨论了偶极—偶极相互作用对两个耦合的原子—腔系统的量子相变的影响。我们先分析了原子和腔场间的失谐和偶极偶极相互作用在取一些特殊值时基态的性质。然后通过选择三个不同的序参数,研究了失谐和偶极—偶极相互作用的取值在大范围内变化时基态的相图。经过计算发现此系统的基态比玻色-哈伯德模型展现出更丰富的性质：整个相空间被分为四个区域,分别是原子的绝缘态,极化激元的绝缘态,极化激元的超流态,和光子的超流态。在我们所取的参数范围内,绝缘或是超流由原子和腔场间的失谐大小与偶极—偶极相互作用强度的和值决定。当这个和值是比较小的负值时基态处于极化激元的绝缘态,是比较小的正值时则体现极化激元的超流态。此和值取负值且绝对值越大,基态体现原子的绝缘态越明显；反之,取正值且越大,光子的超流态越明显。这部分我们所讨论的物理模型是最一般的模型,此模型可推广到两个腔之间有失谐或是每个腔中放置三能级原子或多个原子的情况。在本文的最后是我们所做工作的一个小结和对将来工作的展望。
