A parányi alacsony hőmérsékletű áramkörök leírásához csakúgy mint a szilárd testek, folyadékok és gázok alacsony hőmérsékletű viselkedésének megértéséhez nélkülözhetetlenek a részecskefizikában használt kvantum-térelméleti módszerek. Az Elméleti Fizika Tanszéken két MTA-BME Lendület kutatócsoport is ilyen jellegű kutatást végez; térelméleti és kvantum statisztikus fizikai módszerekkel tanulmányoznak integrálható rendszereket,  kölcsönható hideg atomokat, szilárdtest fizikai rendszereket, és vizsgálják nanostruktúrák transzporttulajdonságait. Emellett tanszékünkön intenzív kutatást folytatunk a kvantum információelmélet és annak kvantum-kémiai alkalmazása területén, és elméleti vizsgálataink kiterjednek a klasszikus szilárdtest fizikai rendszerek, így amorf rendszerek, rendezetlen rendszerek, biológiai rendszerek kvantummechanikai leírására, valamint a disszipatív folyamatok (stopping) tanulmányozására is.