解决激光、热光、奇异压缩态等之间的变化问题，因为人们已经认识到光不仅仅为经典图像中描述波的电磁场。1977年，Kimble等人展示了一次发射单光子的单原子，进一步地证明了光是由光子组成的。随后发现了特征与经典状态不同的未知光量子态，例如压缩光。透过Q开关和锁模技术开发了短脉沖和超短冲激光脉冲，其发展开启了超快过程的研究。量子光学发现了固态方面的应用（例如拉曼光谱​​），也研究了光作用在物质上的机械力。后者可透过激光束对光学陷阱或光镊中的原子云或甚至微小的生物样品悬浮和定位。这个技术与多普勒冷却同为实