Quantenmechanische Grundlagen der Wechselwirkung von Licht und Materie wurden im Kurs Quantenoptik untersucht. Die Teilnehmenden zeichneten Absorptions- und Fluoreszenzspektren auf und verwendeten digitale Oszilloskope zur Bestimmung der Fluoreszenzlebensdauer. Sie bauten Lasersysteme auf, die als kohärente Lichtquellen für die Untersuchung von Überlagerung und Interferenz in einem Mach-Zehnder-Interferometer verwendet werden konnten. Mit einem Aufbau zur Erzeugung und Detektion einzelner Photonen untersuchten die Schüler*innen die Korrelationen bei der Detektion von Photonen und wiesen so die quantisierte Natur des Lichts nach. Anschließend untersuchten sie mit Hilfe von Simulationen und mathematischen Darstellungen das Verhalten von Einzelphotonen in Mach-Zehnder-Interferometern. Da die relevanten quantenmechanischen Zustände und die Wirkung optischer Komponenten Qubits und fundamentalen Quantengattern entsprechen, erlernten die Teilnehmer so eine mögliche technologische Umsetzung von Quantencomputern. Es wurde der Fernzugriff auf IBM-Quantencomputer genutzt, um Operationen auf echten Quantencomputern auszuführen. Im Zuge einer Exkursion zum Institut für Theoretische Physik der Universität Göttingen lernten die Teilnehmenden grundlegende Unterschiede zwischen klassischer Physik und Quantenphysik kennen und erhielten in einer ausführlichen Diskussion mit PD Dr. Salvatore R. Manmana Antworten auf individuelle Fragen.