Die Forschung der Photonik und die Quantentechnologien beinhaltet die fünf Bereiche Laserphysik und optische Instrumentierung, Quantenphotonik, Nanooptik und photonische Materialien, Starkfeldphysik und Biophotonik. Er verbindet Physik, Chemie, Lebenswissenschaften, Informatik und Mathematik, um neue Technologien für Kommunikation, Energie, Medizin und Produktion zu entwickeln.
Die Bereiche Laserphysik, Nanooptik und photonische Materialien und optische Instrumentierung untersuchen unter anderem die Kontrolle von Licht in all seinen Eigenschaften, welches den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern letztlich als Werkzeug, Auslöser und Träger von Informationen dient.
Das Themengebiet der Starkfeldphysik beschäftigt sich mit der Erzeugung von Licht extremer Eigenschaften und außerordentlich hohen Intensitäten und seiner Wechselwirkung mit Materie bis in den relativistischen Bereich. Themenfelder dieses Forschungsgebiets in Jena sind: Hochleistungslaser, Nichtlineare Optik, Relativistische Laserphysik und Röntgenoptik.
Im Fokus der Biophotonikforschung in Jena stehen lichtbasierte Technologien und ihre Anwendungen für die Lebenswissenschaften und die Medizin. Mit Hilfe neuer spektroskopischer Techniken, multimodaler biomedizinischer Bildgebungsverfahren, Mikrospektroskopie und chip-basierter Analytik und Diagnostik sollen breit anwendbare optische Messgeräte entwickelt werden, um eine detaillierte Untersuchung komplexer biologischer Proben (Gewebeschnitte, Zellen, Viren, DNA/RNA) zu ermöglichen.
Auf dem Gebiet der Quantentechnologie zielt die Dorschung auf die drei Hauptanwendungsbereiche Quantenkommunikation, Quantencomputer und Quantenbildgebung & -sensorik. In allen drei Bereichen spielen optische Technologien eine wichtige Rolle, entweder weil Photonen Träger von Quanteninformationen sind oder weil Photonen zur Untersuchung von Quantensystemen bei der Durchführung einer bestimmten Aufgabe verwendet werden. Daher ist die Entwicklung und Weiterentwicklung optischer Quantentechnologien entscheidend für die Ausschöpfung des Potentials der Quantentechnologien.
Das Abbe Center of Photonics (ACP) bündelt als akademisches Zentrum Forschung- und Lehraktivitäten der Universität Jena in den Bereichen Optik und Photonik.
