Die Fähigkeit, Quantenzustände des Lichts zu präparieren, zu manipulieren und zu messen, hat in den letzten Jahrzehnten sowohl in grundlegender als auch in technologischer Hinsicht dramatische Fortschritte gemacht. Optische Experimente waren führend bei der Demonstration und Nutzung von Phänomenen wie Quantenverschränkung und Quantensuperposition. Bei deren Nutzung spielt die Sensorik mit photonischen Quantenzuständen („Sensing with Quantum Light“) eine besondere Rolle, da sie der Sensorik mit klassischem Licht in Form von Bildgebung, Mikroskopie, Spektroskopie oder interferometrischen Methoden sehr nahesteht und sich technologisch überschneidet.

Ziel dieses Seminars war es, diesem Feld ein Forum für den Austausch über die neuesten Ergebnisse zu geben. Das Seminar fand vom 26. bis 29. September 2021 als hybride Veranstaltung statt, mit annähernd gleichen Teilnehmerzahlen vor Ort und online. 23 Vorträge und 31 Online-Poster behandelten vielfältige theoretische und experimentelle Aspekte der Sensorik mit Quantenlicht.

Zu den Themen gehörten Messverfahren mit gequetschtem Licht (heutzutage z.B. angewendet in jedem Gravitationswellendetektor), Sensorik mit undetektierten Photonen mit nichtlinearen Interferometern (z.B. für die Sensorik im mittleren Infrarot), Spektroskopie mit verschränktem Licht, die Erzeugung von hochgradig nicht-entarteten Photonenpaaren, oder hochdimensional verschränktes Licht und deren Anwendungsmöglichkeiten für Sensorikaufgaben. Auch die Rolle von Quantenlicht in der interferometrischen Astronomie sowie das kontroverse und daher wissenschaftlich äußerst interessante Thema der Zwei-Photonen-Absorption mit Quantenlicht wurden vorgestellt und diskutiert.

Die exzellenten Rahmenbedingungen im Physikzentrum, insbesondere bei der Umsetzung des hybriden Veranstaltungsprinzips, haben das Seminar für die Präsenz- und die Online-Teilnehmenden zu etwas ganz Besonderem gemacht. Die technische und administrative Unterstützung durch die WE-Heraeus-Stiftung und die Mitarbeitenden des Physikzentrums Bad Honnef waren herausragend. Herzlichen Dank dafür!

Dr. Frank Kühnemann, Fraunhofer IPM, Freiburg

Dr. Sven Ramelow, Institut für Physik, Humboldt-Universität Berlin