Kvantefysikken gir opphav til helt nye fenomener sammenlignet med den klassiske fysikk. Blant annet kan man i et system av vekselvirkende partikler få andre typer kollektiv oppførsel på grunn av kvantemekanisk koherens mellom partiklene. Den enkelte partikkel oppgir på en måte sin identitet til fordel for den kollektive bevegelse, og til gjengjeld oppstår nye partikkellignende eksitasjoner med egenskaper forskjellig fra de opprinnelige partiklene i systemet.
Noe av forskningsaktiviteten i seksjonen er fokusert på studiet av koherente kvanteeffekter i lav-dimensjonale elektronsystemer. I systemer hvor bevegelsen er begrenset til et plan kan elektronene bevege seg som en kvantevæske med spesielle egenskaper. Virvler i væsken kan oppføre seg som partikler med uventede egenskaper. De kan være anyoner, dvs. partikler som verken er bosoner eller fermioner, og de kan ha en elektrisk ladning som feks. er en tredjedel av elementær ladningen. Kvante-Hall effekten er en spesiell (målbar) effekt som man finner i en 2-dimensjonal elektrongass i et sterkt magnetfelt og som er direkte knyttet til disse kollektive fenomenene. Man regner også høytemperatur supraledning for å skyldes koherente effekter i et slikt lav-dimensjonalt elektronsystem, men noen etablert teori for dette fenomenet finnes ennå ikke. Det finnes også én-dimensjonale elektronsystemer hvor elektronene oppfører seg på en særegen måte.
Eksotiske kvantefenomener finnes også i andre lavdimensjonale systemer som i kalde atom-gasser fanget i eklektriske/magnetiske felt, i faste stoffer eller i kunstig lagde mikroelektroniske kretser der bevegelsen til elektronene er begrenset. En hovedaktivitet i seksjonen er kvantemekaniske beregninger, analytiske og numeriske, på slike systemer.
Kvantemekanikken gir også opphav til nye måter å bearbeide og overføre informasjon på, og i senere år er dette blitt et aktivt forskningsområde internasjonalt. I prinsippet er det mulig å konstruere en kvantemekanisk datamaskin som virker etter prinsipper som er helt forskjellige fra de en klassisk datamaskin opererer etter. Disse nye mulighetene er interessante på grunn av de teknologiske anvendelser de kan gi opphav til, men også fordi det å fokusere på sammenhengen mellom kvantemekanikk og informasjon kan gi oss muligheter for ogå å studere grunnleggende kvantemekanikk på nye måter.