Im Bereich der Quantenwissenschaften bildet das Zentrum für Integrierte Quantenwissenschaft und Technologie IQST (zusammen mit der Universität Stuttgart und dem Max-Planck Institut für Festkörperphysik) eine international sichtbare Plattform, deren Mitglieder fächerübergreifend auch aus der Chemie, den Ingenieurwissenschaften und der Mathematik stammen.

Der SFB/TRR 21 bringt Forscher der Universitäten Stuttgart, Tübingen und Ulm zusammen, die im Bereich der Manipulation und Kontrolle komplexer Quantensysteme arbeiten. Bereits mit der Berufung von Prof. Dr. Martin Plenio, der 2009 eine mit 3,5 Millionen Euro dotierte Alexander von Humboldt-Professur erhielt, gelang eine erste substantielle Stärkung des Forschungsschwerpunkts.

Prof. Dr. Martin Plenio koordiniert zudem das EU-Projekt HYPERDIAMOND. Bei diesem Forschungsprojekt soll eine neuartige Technologie der diagnostischen Bildgebung entwickeln werden, bei der man mittels Quanten- und Nanotechnologie einzelne Moleküle und biologische Prozesse in vivo abbilden kann.

Aus dem Programm der Carl Zeiss Stiftung zur Stärkung von Forschungsstrukturen an Universitäten warb Prof. Dr. Fedor Jelezko 2011 eine W3-Professur ein, die im Bereich der hybriden Quantensysteme angesiedelt ist und damit auch eine Brücke zwischen der festkörperorientierten und atomaren Physik sowie der Elektrotechnik schlägt. Zusätzlich erhielten Prof. Dr. Fedor Jelezko und Prof. Dr. Jörg Wrachtrup (Universität Stuttgart) den renommierten ZEISS Research Award 2016.