腔光力学作为物理学的一个重要分支主要研究光和机械运动间的可控辐射压力相互作用,提出至今已经吸引了研究者的广泛关注。随着纳米制造科技在材料与工艺上的不断发展,纳米数量级的机械振子成为人们的重点研究对象,这为研究宏观力学系统的量子操控提供了一个有利的研究平台。由纳米机械振子和光学腔组成的腔光力学系统在位移、质量等微小物理量的高精度测量以及量子信息处理方面有着重要的应用,并且可以探索量子-经典边界下有趣的物理现象。虽然机械振子对形变非常敏感,但当它被用于精密测量时仍然不可避免地会受到热噪声的限制,为了进一步提高测量灵敏度,需要消除热噪声,将机械振子冷却到量子基态。机械振子的基态冷却是腔光力学系统的首要问题。围绕这一问题也已经提出了很多方案,其中最常见的研究方法是边带冷却。根据光学腔的衰减率小于或大于机械频率,边带冷却可大体分为两类:可分辨边带冷却和不可分辩边带冷却。由于对光学腔品质因数的高要求,可分辨边带极限在大多数物理系统中难以实现。因此,在具有低品质因数的光学腔中实现基态冷却具有重要的研究意义。另一方面,单声子源对于实现机械振子的量子信息处理和量子通信具有至关重要的意义。由于制备单声子源的需要,声子阻塞近年来吸引了广泛的关注。本文研究了在平方光力耦合系统中不可分辨边带机制下的机械振子的基态冷却方案,研究了声子统计特性,并且提出了可行的声子阻塞方案。本文研究内容具体如下:首先,我们提出了双腔平方耦合光力系统的基态冷却方案。在本方案中,光学腔与机械振子之间的耦合与振子的位置平方成正比,通过引入一个与光学腔直接耦合的辅助光学腔,在系统内部建立了量子相消干涉机制。结果表明,由于在光力系统中引入了辅助腔产生了量子干涉效应,单腔光力系统的洛伦兹谱劈裂成具有两个狭窄波峰和一个较低波谷的类电磁诱导透明谱。波谷的出现意味着加热效果被抑制,而两个波峰代表冷却效果得到了增强。由于双光子吸收特性,与线性耦合光力系统相比较,本方案具有更快的冷却速度。通过推导最佳的参数条件,即使在不可分辨边带机制以及弱耦合机制下,也可以实现有效的机械振子基态冷却。其次,利用一个包含二能级量子发射器的混合光力系统研究了声子阻塞效应。通过对腔模解耦,系统可以简化为双模相互作用,即量子发射器与机械振子的线性耦合,并且产生了弱的克尔非线性效应。在弱驱动及弱耦合条件下,声子的统计特性会出现反聚束现象,这是由于弱耦合相互作用和驱动振子跃迁至双声子态的两条不同路径间产生了量子相消干涉。通过推导并分析二阶关联函数解析解,我们得到了理想声子阻塞效应的最佳参数条件。结果表明,即使在弱光力耦合条件下,依然可以产生较强的声子阻塞效应。