چرخش مغناطو اپتیکی، دوران صفحه قطبش پرتو نور قطبیده ی خطی در طول انتشار آن از یک محیط در حضور میدان مغناطیسی استاتیک است. نور قطبیده ی خطی می تواند به دو مولفه ی قطبیده ی دایروی با دامنه های برابر و فاز مخالف تجزیه شود. منشأ فیزیکی این پدیده اختلاف بین ضرایب شکست مختلط دو مولفه ی قطبش دایروی به علت القای نا متقارن توسط میدان مغناطیسی استاتیک است. قسمت حقیقی ضریب شکست، و توصیف کننده ی پاشندگی است و قسمت موهومی ضریب شکست و جذب سیستم را بیان می کند. به دلیل رفتار متفاوتی که محیط برای دو مولفه ی قطبیده ی دایروی نشان می دهد، چرخش مغناطو اپتیکی می تواند به دلیل دوشکستی یا دورنگی اتفاق بیفتد. با اعمال میدان های لیزری قوی برخی از ویژگی های اپتیکی محیط مثل ضریب شکست و ضریب جذب تابعی از شدت نور می باشند و با افزایش شدت میدان‏، محیط پاسخ های غیرخطی به میدان خواهد داد. در این پایان نامه چرخش مغناطو اپتیکی و چرخش فارادی اپتیکی غیرخطی در سیستم های کوانتومی بررسی شده است. برای این منظور یک سیستم چهارترازی دوگانه نوع v از اتم روبیدیم سرد در نظر گرفته شده است که با اعمال چهار میدان لیزری یک گذار بسته تشکیل می شود. کنترل همدوس چرخش مغناطو اپتیکی و چرخش فارادی اپتیکی بررسی شده و نشان داده شده است در شرط تشدید چند فوتونی این پدیده ها وابسته به اختلاف فاز هستند. علاوه بر این، نتایج نشان می دهند که اعمال میدان میکروویو بر سیستم نقش سازنده ای در کنترل فازی چرخش مغناطو اپتیکی و چرخش فارادی اپتیکی دارد.