Die Schnittstelle von Quantenphysik und Elektronenmikroskopie, insbesondere die Wechselwirkung freier Elektronen mit Licht, stand im Mittelpunkt dieses WE-Heraeus-Seminars in Prag, des dritten einer losen Reihe seit 2016. Elektron-Photon-Wechselwirkungen sind etablierte Werkzeuge der analytischen Mikroskopie: Kathodolumineszenz und Elektronenenergieverlust-Spektroskopie erlauben es, die lokale Dichte optischer und plasmonischer Moden räumlich hochaufgelöst zu untersuchen, zunehmend auf atomarer Skala mit Femtosekunden-Zeitauflösung. Grundlage sind Elektronenpulse mit höchster raumzeitlicher Kontrolle, deren Erforschung sich in den vergangenen zwei Jahrzehnten zu einem eigenen Gebiet entwickelt hat. Neben neuen Bildgebungsverfahren standen fundamentale Wechselwirkungen freier Elektronen mit Licht im Fokus. So lassen sich Elektronenwellenfunktionen mit Laserlicht kohärent modulieren, um Attosekunden-Pulszüge oder komplexer geformte Elektronen zu erzeugen. Ein weiterer Schwerpunkt war die quantenmechanische Verschränkung von Elektronen mit abgestrahlten Photonen, die in verschiedenen Formen demonstriert wurde. Mehrere Vorträge widmeten sich zudem der Wechselwirkung weniger Elektronen in einem Puls: Durch den engen raumzeitlichen Einschluss stoßen sich bereits zwei Elektronen über die Coulomb-Wechselwirkung stark ab. Die daraus entstehenden Korrelationen eröffnen neue Möglichkeiten und bringen Konzepte der Quantenvielteilchenphysik in das junge Gebiet der Quanten-Elektronen-Optik ein. Das Themenspektrum ergänzten die höchstauflösende Abbildung optischer Nahfelder, die nanophotonische Beschleunigung und Spinkontrolle von Elektronen, ultraschnelle Elektronenbeugung und Rastertunnelmikroskopie sowie die Untersuchung ultraschneller Prozesse in Halbleitern und Nanostrukturen. Zu den zwanzig Vorträgen internationaler Expertinnen und Experten kamen elf Kurzbeiträge junger Wissenschaftler. Tagungsort waren die ehrwürdigen Räume des Karolinums, des historischen Zentrums der Karlsuniversität in der Prager Innenstadt. Die anregenden Vorträge und eine intensive Postersitzung mit über sechzig Beiträgen führten zu lebendigen Diskussionen, die sich bei einer Führung durch die Prager Burg und einem Abendessen in einem der ältesten Brauhäuser der Stadt fortsetzten. Organisatoren und Teilnehmer danken der WE-Heraeus-Stiftung für die großzügige Unterstützung dieses in jeder Hinsicht herausragenden Seminars.

Prof. Dr. Martin Kozák, U Prag

Prof. Dr. Andrea Konečná, TU Brno

Prof. Dr. Peter Hommelhoff, LMU München und U Erlangen-Nürnberg