Eine Vielzahl heutiger Technologien basieren auf quantenmechanischen Prinzipien. Beispiele hierfür sind der Laser und die Halbleitertechnologien einschließlich Computern und Internet, welche hinter der Digitalisierung unserer Gesellschaft stehen und heutzutage als Quantentechnologien erster Generation bezeichnet werden. Sie basieren auf einer quantenmechanischen Beschreibung der zugrundeliegenden physikalischen Systeme. Die aktuelle Forschung konzentriert sich gegenwärtig auf sogenannte Quantentechnologien „zweiter Generation“, welche auf der gezielten Kontrolle und Manipulation einzelner und gekoppelter Quantensysteme basieren. Diese neuen Technologien werden in Zukunft Anwendungen mit Möglichkeiten jenseits der klassischen Physik erlauben, zum Beispiel absolut abhörsichere Kommunikation, Messungen mit bisher unerreichbarer Präzision, oder Quantencomputer mit nahezu unvorstellbarer Rechenkraft. Die Umsetzung und Weiterentwicklung dieser Konzepte erfordert eine interdisziplinäre und fokussierte Erforschung der Grundlagen der Erzeugung, Kontrolle und Messung von komplexen, gekoppelten Quantensystemen.

Die Universität Paderborn bündelt hierzu Kompetenzen fachlich und organisatorisch im Institut für Photonische Quantensysteme. Das Institut für Photonische Quantensysteme wird fächerübergreifend als zentrale wissenschaftliche Einrichtung verankert. Basierend auf der Erkenntnis, dass die Quantentechnologien der zweiten Generation Konzepte der Physik, Mathematik, Elektrotechnik und Informatik vereinen, wird sich das Institut für Photonische Quantensysteme an interdisziplinären Forschungs- und Innovationsvorhaben beteiligen. Das Institut für Photonische Quantensysteme begründet so ein strategisches Kooperationsmodell für die interdisziplinäre Forschung an und Entwicklung von neuen Quantentechnologien.

Das Ziel des Instituts für Photonische Quantensysteme ist die Erforschung photonischer, das heißt lichtgetriebener, Quantentechnologien. Damit stärkt das Institut für Photonische Quantensysteme einerseits die strategische Ausrichtung der Paderborner Physik in Richtung der Photonik, Optoelektronik und Quantenoptik und schlägt andererseits eine Brücke zu den benachbarten Fachdisziplinen der Informatik, Mathematik und Elektrotechnik und Informationstechnik. Damit dient es als Keimzelle für hochinnovative interdisziplinäre Forschung an den Schnittstellen der beteiligten Fächer. Im Fokus stehen hierbei das Verständnis und die Kontrolle von Quanteninformations- und Kommunikationssystemen, welche ultimativ in neuartigen Quantenanwendungen zum Einsatz kommen sollen.

Die Aufgaben des Instituts für Photonische Quantensysteme bestehen in der fakultäts- und disziplin­übergreifenden Forschung, dem Wissens- und Technologietransfer, der Qualifizierung des wissenschaftlichen Nach­wuchses sowie der Einbringung von Forschungsergebnissen in die universitäre Lehre und der wissenschaftlichen Weiterbildung auf dem Gebiet der photonischen Quantentechnologien.