Кафедра квантової електроніки створена у вересні 1968 року в результаті поділу кафедри оптики на дві кафедри - квантової електроніки та оптики. Безпосереднім організатором і незмінним керівником упродовж 25-и років спочатку кафедри оптики (1957 рік), а згодом - квантової електроніки був всесвітньо відомий вчений - професор Іван Прохорович Запісочний. У 1983-2008 роках завідував кафедрою професор Людвік Людвікович Шимон. З 2008 року кафедру очолює професор Шафраньош Іван Іванович, доктор фізико-математичних наук, учень І.П. Запісочного.

 Активну участь у створенні та розвитку кафедри брали викладачі: Кишко С.М., Жукова Є.Л., Жуков І.Г., Шевера В.С., Шимон Л.Л., Шпеник О.Б., Алексахін І.С., Поп С.С., Постой К.Н., Повч М.М., Палінчак Ю.В., Скубенич В.В., Фельцан П.В.

Сьогодні кафедра забезпечує підготовку студентів фізичного факультету за спеціалізацією «Квантова електроніка» на науково-виробничому і педагогічному відділеннях спеціальності "Фізика" освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр», «спеціаліст» і «магістр». Крім цього викладачі кафедри приймають участь  у підготовці фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр» з напрямів: «Мікро- та наноелектроніка», «Прикладна фізика», «Системи технічного захисту інформації», «Безпека інформаційних і комунікаційних систем», «Біологія», «Хімія», «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування». Із 1965 до 1975 року кафедра готувала фахівців із спеціальності «Радіофізика і електроніка», а з 1988 до 2000 року – із спеціальності «Фізика» для студентів вечірньої форми навчання.

В 2018 році на кафедрі відкрито нову, перспективну спеціальність – “Біомедична інженерія”.  Студенти цієї спеціальності отримують фундаментальні знання і навички у галузях біології, медицини, медичної техніки, медичної електроніки, біоматеріалознавства. Сьогодні випускники даної спеціальності затребувані: в установах практичної охорони здоров'я; організаціях - розробників і виробників медичної техніки; наукових лабораторіях, інститутах, клініках і медичних центрах; на підприємствах, що займаються продажем і сервісним обслуговуванням медичної техніки. Майбутні професії: дослідник, інженер-конструктор по створенню медичних систем і приладів, інженер з обслуговування медичних систем в лікувальних установах, менеджер з продажу. 

Навчально-виховний процес на кафедрі квантової електроніки здійснюють 11 висококваліфікованих викладачів: 5 докторів фізико-математичних наук, професори: Шафраньош І.І., Шимон Л.Л., Шуаібов О.К., Суран В.В., Малінін О.М.; 5 кандидатів фізико-математичних наук, доценти: Маргітич М.О., Семенюк Я.М., Конопльов О.М., Чаварга М.М., Бондар І.І., ст. викл. Шевера І.В. Співробітники кафедри ведуть 32 навчальні курси. Істотньо сприяють у навчально-виховній роботі студентів 14 співробітників ПНДЛ ФЕ та науково-дослідних груп кафедри, серед яких 4 кандидатів фізико-математичних наук, а також 7 чоловік інженерно-допоміжного персоналу. Ефективно працює філія кафедри при Інституті електронної фізики НАНУ, де студенти, що спеціалізуються на кафедрі, проходять виробничу практику, виконують кваліфікаційні, дипломні, та магістерські роботи.

Становлення кафедри нерозривно пов'язане з розвитком наукових досліджень. Уже в 60-х роках стали добре відомі в нашій країні і за кордоном дослідження з фізики електронних зіткнень як важливого напрямку науки. Саме це послужило підставою для відкриття в 1965 році першої в УжДУ Проблемної науково-дослідної лабораторії фізики електронних зіткнень (ПНДЛ ФЕЗ), яка з 1984 року носить назву ПНДЛ фізичної електроніки (науковий керівник з 1982 року професор Шимон Л.Л., завідувач з 1970 року професор Поп С.С.). Із 1988 року кілька років при кафедрі діяла і галузева науково-дослідна лабораторія Міністерства електронної промисловості СРСР з оптичних методів діагностики поверхні (науковий керівник професор Поп С.С.)

На кафедрі підготовлено і захищено 15 докторських дисертацій. Окрім Запісочного І.П., це вихованці кафедри: професори Шпеник О.Б. - академік НАН України, Шимон Л.Л., Алексахін І.С., Поп С.С., Шафраньош І.І., Малінін О.М., Суран В.В., Дробнич В.Г., Шуаібов О.К., Опачко І.І. Завилопуло А.М., Імре А.Й., Кельман В.А. Докторами фіз.-мат. наук і провідними вченими УжДУстали випускники кафедри і в інших галузях науки, зокрема Туряниця І.Д., Сусліков Л.М. Понад 100 випускників кафедри захистили кандидатські дисертації.

Дослідження в наукових лабораторіях кафедри та ПНДЛ ФЕ займають провідне положення в світовій науці, узагальнюючі результати відповідають світовому рівню. Наукова продукція кафедри і ПНДЛ ФЕ представлена в провідних фізичних журналах світу, результати досліджень закріплені 130 авторськими свідоцтвами, узагальнені в трьох тематичних збірниках, а також у підручниках Шафраньоша І.І. – Електронні зіткнення, Попа С.С. - "Фізична електроніка" і "Природні ресурси Закарпаття". Науковці Шимон Л.Л., Поп С.С., Дробнич В.Г, Чаварга М.М. є авторами п’ятьох монографіяй. Експонат, що був представлений на ВДНГ СРСР, отримав вищу нагороду – "Диплом почета", а Запісочний І.П. та Шимон Л.Л.радянським центром керування польотами космічних кораблів були нагороджені пам'ятними медалями "Участнику подготовки и обеспечения управления полетом космических кораблей "Союз-Аполлон".

Науковці кафедри та ПНДЛ ФЕ відзначені державними нагородами. Проф.Запісочний І.П., проф. Шимон Л.Л., проф. Поп С.С. - заслужені діячі науки і техніки України. Указом Президента України у 2008 році професор Шимон Л.Л. нагороджений орденом «За заслуги» ІІІ ступеня за вагомий особистий внесок у розвиток вітчизняної науки. Членами галузевих академій стали проф. Шимон Л.Л. та  проф. Поп С.С. Звання заслужених професорів УжНУ отримали проф. Шимон Л.Л. та проф. Поп С.С. Свого часу викладачі кафедри проф. Шимон Л.Л., Поп С.С.одержали звання Соросівських професорів а доц. Шевера В.С. звання Соросівського доцента.

За період 1990-2019 рр. виконано 69 держбюджетних проектів, 9 проектів за грантами міжнародних програм, захищено 5 докторських та 15 кандидатських дисертацій, підготовлено понад 290 спеціалістів та магістрів, опубліковано понад 550 наукових статей у фізичних журналах, з яких понад 450 у міжнародних виданнях, видано 8 монографії та 17 навчальних посібників.

Свідченням світового рівня досліджень за тривалий період є присудження Державної премії України в галузі науки і техніки за 1995 рік Шимону Л.Л. і колишнім працівникам кафедри та ПНДЛ ФЕЗ Запісочному І.П., Алексахіну І.С., Шпенику О.Б., Завилопуло А.М., Імре А.Й. за цикл праць (1962-1993 роки) "Елементарні процеси та резонансні явища в парних зіткненнях електронів, атомів і іонів". Професор Поп С.С. і його співробітники були виконавцями міжнародної програми наукової співпраці Паризького південного університету (Франція), Московського державного університету (Росія) і УжДУ (Україна) з проекту "Динаміка взаємодії газ-поверхня".

Характерним для розвитку наукових досліджень останніх років є зміцнення внутрівузівського співробітництва та міжнародних зв'язків. Виконуються спільні науково-дослідні роботи з кафедрами твердотільної електроніки, медичного факультету. Науковці встановили плідні контакти з відомими науковими центрами Росії, Угорщини, Словаччини, Румунії, Югославії, Німеччини, Франції, Австрії, Італії, Сирії та інших країн.