Будет представлен комплекс теоретических исследований по взаимодействию двухуровневых систем с квантованным электромагнитным излучением в низкоразмерных пространственно-периодических резонаторных структурах. Предложен новый тип периодической структуры — поляритонный кристалл, образованный решеткой туннельно-связанных резонаторов, которые содержат двухуровневые атомы, взаимодействующие со световым полем. Исследованы нелинейные свойства двумерного поляритонного кристалла за пределом приближения малой плотности атомных возбуждений. В одномерном случае на основе методов теории возмущений предсказана возможность формирования светлых солитонов поляритонов верхней дисперсионной ветви. Исследована динамика решеточных поляритонов нижней ветви за пределом приближения сильной связи резонаторов. Разработан физический алгоритм пространственно-распределённой записи, хранения и восстановления оптической информации на основе управления групповой скоростью поляритонных солитонов.