Mit nanostrukturierten Materialien kann die Licht-Materie-Interaktion stark beeinflusst werden, mit breiten Anwendungsmöglichkeiten in der Optik und Optoelektronik. Mit nanostrukturierten Materialien kann man sowohl die Freiheitsgrade von Elektronen als auch die Ausbreitung von Licht in Materie kontrollieren bzw. einschränken bis zur vollständigen Lokalisierung von Elektronen und Photonen. Damit erreicht man auch eine drastische Erhöhung der Wechselwirkungsstärke zwischen Licht und Materie, wie sie mit makroskopischen Materialien nicht erreicht werden kann. Dazu werden sowohl Halbleiter, dielektrische Materialien als auch Metalle eingesetzt, um z.B. elektronische Quantenpunkte, optische Mikrokavitäten bzw. plasmonische Effekte in metallischen Nanostrukturen zu realisieren. Mit diesen Ansätzen eröffnen sich neue Möglichkeiten sowohl für eine neue Generation von hocheffizienten optischen und optoelektronischen Bauelementen, als auch für einen fundamental neuen Bereich der optisch basierten Quanteninformationsverarbeitung, bei der die Information nur noch in der Eigenschaft von einzelnen Quantenteilchen, wie Elektronen, Photonen bzw. gekoppelten Quantensystemen, gespeichert wird.