Kvantu fiziķis pēta fiziskos likumus, kas regulē atomu un subatomu objektus. Šie fiziķi ir veikuši vairākus revolucionārus eksperimentus, kas ir mainījuši mūsu izpratni par pašas matērijas uzvedību un dabu. Lai gan pētījumi un eksperimenti ir kvantu fiziķa darba pamatā, amats bieži ir saistīts ar piederību koledžai vai universitātei, un šī piederība var prasīt, lai fiziķis mācītu arī nodarbības. Turklāt kvantu fiziķim bieži ir jāiesaistās dotāciju pieprasīšanā un jāpiedalās publicēšanas procesā, tostarp rakstot rakstus un veicot citu fiziķu pētījumu salīdzinošo pārskatīšanu.
Kvantu mehānika ietver subatomisko daļiņu un citu objektu kustību un uzvedību. Tas kļuva par iedibinātu zinātniskās izpētes jomu 20. gadsimtā, atklājot, ka elementārdaļiņas nedarbojas saskaņā ar Ņūtona likumiem, kas apraksta lielāku objektu uzvedību. Atomu un subatomu objekti uzvedas ļoti neparedzami, varbūtības veidā. Šāda uzvedība ir krasā pretstatā lielu objektu, piemēram, transportlīdzekļu vai pat planētu, uzvedībai. Kvantu fiziķis pēta varbūtības, kas raksturo subatomisko uzvedību.
Eksperimentēšana kvantu mehānikā, kas ir liela daļa no tā, kas aizņem kvantu fiziķa laiku, var būt ārkārtīgi sarežģīta. Piemēram, krāsu ierobežojums ir parādība, kas notiek subatomu līmenī. Hadroni sastāv no kvarkiem, matērijas pamatvienības, un katrs kvarks iegūst noteiktu “krāsu”, kas apzīmē tā lauka lādiņu, kad tas tiek novērots. Viens no agrākajiem eksperimentiem kvantu mehānikā atklāja, ka kvarks un tā partneris hadronā iegūst vienu un to pašu “krāsu” neatkarīgi no tā, cik tālu daļiņas ir atdalītas viena no otras. Tas sarežģī jebkuru mēģinājumu tieši novērot šādas daļiņas.
Kvantu fiziķiem liela daļa pētījumu un pētījumu ietver hipotēzes, kas izriet no loģiskas, matemātiskas vai atsauces sistēmas. Tāpat kā ar fiziskiem eksperimentiem, lielu daļu teorētisko pētījumu veic fiziķu un matemātiķu komandas. Reti kurš kvantu fiziķis strādā patstāvīgi.
Kvantu fiziķi regulāri publicē zinātniskos žurnālos, kas koncentrējas uz viņu konkrēto jomu. Daudzas universitātes nolīgs labi publicētus fiziķus, lai veiktu pētījumus universitātes programmā un apmācītu universitātes studentus bakalaura vai maģistrantūras kursu darbā. Universitātes struktūra var arī likt fiziķim pieteikties un nopelnīt naudu pētniecības stipendijai no valsts aģentūras vai privātā fonda, kā arī turpināt publicēties kvantu fizikas jomā.