量子光学
真空中を伝播する光は光子として知られる整数の粒子数に従った量子化されたエネルギーと運動量を有する。量子光学は量子化された光子としての光の性質と効果を研究する学問である。この理解に至る最初期の主な進展には、1899年マックス・プランクが個々のエネルギー単位で放出される光の仮説の下で行った黒体放射スペクトルの正しいモデリングがある。光電効果は1905年の論文でアインシュタインが説明しているようにこの量子化の証拠でもあり、1921年にノーベル賞を授与されている。ニールス・ボーアは量子化された光放射の仮説は、原子の量子化されたエネルギー準位(特に水素からの放電発光スペクトル)の彼の理論に対応することを示した。これらの進展に伴う光と物質の相互作用の理解は、量子力学全体の発展に非常に重要であった。しかし、物体-光の相互作用を扱う量子力学のサブフィールドは主に光の研究ではなく物質の研究とみなされており、1960年には原子物理学と量子エレクトロニクスから語られていた。レーザー科学、すなわちこれらのデバイスの原理、設計、応用に関する研究が重要な分野となり、レーザーの原理の基礎である量子力学が光の性質をより重視して研究されるようになり、量子光学(quantum optics)の名で呼ばれるようになった。