In dieser Arbeit wurden verschiedene Formen der Nichtgleichgewichtsdynamik in selbstorganisierten InAs/GaAs-Quantenpunkten studiert. Dazu wurden sowohl optische als auch elektrische Methoden zur zeitaufgelösten Charakterisierung verwendet. Die Quantenpunkte wurden dafür in eine diodenartige Halbleiterheterostruktur eingebracht. Diese Struktur ermöglichte es den Ladungszustand der Quantenpunkte zu beeinflussen. Dazu wurde eine elektrische Spannung an die Struktur angelegt, die die Energie der Quantenpunktzustände unter das chemische Potential eines benachbarten Reservoirs gebracht hat, was dazu geführt hat, dass Elektronen aus dem Reservoir in die Zustände tunneln. Mit der Spannung konnten die Quantenpunkte außerdem einem elektrischen Feld ausgesetzt werden. Die Messungen erfolgten alle bei tiefen Temperaturen. Dafür wurden die Proben in Kryostaten eingebaut. In diesen konnten mit supraleitenden Spulen Magnetfelder von bis zu 10T erzeugt werden.

Mit Hilfe von zeitaufgelöster resonanter Fluoreszenz wurde die Nichtgleichgewichtsdynamik eines Elektron-Spins in einem einzelnen Quantenpunkt im Magnetfeld untersucht. Diese Nichtgleichgewichtsdynamik wird durch die Anregung eines optischen Überganges induziert und ist unter dem Begriff des optischen Spin-Pumpens besonders für die Anwendung von Quantenpunkten in der Quanteninformationstechnik von Bedeutung. In dieser Arbeit wurde explizit der Auger-Prozess berücksichtigt, der in früheren Arbeiten vernachlässigt wurde. Die Messergebnisse wurden erfolgreich mit einem Ratenmodell beschrieben. Dabei zeigte sich, dass der Auger-Prozess nicht zum Spin-Pumpen beiträgt und die Rate des Auger-Prozesses entgegen einiger Vermutungen nicht im Magnetfeld steigt.

Es wurden außerdem Messungen mit zeitaufgelöster resonanter Fluoreszenz durchgeführt, um den fluktuierenden Ladungszustand eines einzelnen Quantenpunktes zu untersuchen. Diese Fluktuationen werden auch als Telegraphenrauschen bezeichnet und sind das Ergebnis des Quantentransports von tunnelden Elektronen zwischen dem Quantenpunkt und dem benachbarten Reservoir. Die Messung dieser Fluktuationen geschieht üblicherweise elektrostatisch mit einer hohen Zeitauflösung. Für die optische Messung werden einzelne Photonen detektiert und die Zeitauflösung bzw. die Bandbreite des Telegraphenrauschens wird durch eine Postprozessierung erst nach dem Experiment gewählt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass es eine maximale (optimale) Bandbreite gibt, bis zu der der Quantentransport aufgelöst werden kann. Exemplarisch wurde die Auswertung mit einer maximalen Bandbreite von etwa 179kHz demonstriert. Es wurden mehrere Möglichkeiten zur Erhöhung der maximalen Bandbreite diskutiert und gezeigt, dass dies mit einer stärkeren Laseranregung möglich ist. Zur quantitativen Beschreibung der maximalen Bandbreite wurde außerdem ein Modell aufgestellt. Mit diesem ließ sich der vorhandene Datensatz gut beschreiben.

Schließlich wurde noch mit zeitaufgelöster Leitfähigkeitsspektroskopie an einem Ensemble von Quantenpunkten gemessen, mit welcher Rate Elektronen aus einem zweidimensionalen Elektronengas in die Quantenpunkte tunneln. Die Messungen wurden mit einem Magnetfeld senkrecht zur Tunnelrichtung durchgeführt. Dies verändert die Rate und ermöglicht es die am Tunnelprozess beteiligten Wellenfunktionen zu vermessen. In dieser Arbeit wurden Nichtgleichgewichtsmessungen durchgeführt, bei denen die Elektronen sowohl in den Grundzustand als auch in angeregte Zustände tunneln. Mit einem Ratenmodell konnten die Messdaten angepasst und die Tunnelraten von einander getrennt werden. Dadurch konnte die erste erfolgreiche Vermessung der Wellenfunktion eines angeregten Zustandes durchgeführt werden. Diese deutete auf ein isotropes Bindungspotential der Quantenpunkte hin. Dies steht im Widerspruch zu früheren Messungen an Vielteilchenzuständen und deutet darauf hin, dass die zusätzlichen Ladungsträger in den Quantenpunkten eine Symmetriebrechung vermitteln.