इस विभाग के वैज्ञानिक और तकनीकी कर्मी समकालीन संघनित पदार्थ भौतिकी की सीमाओं को पार करने के उद्देश्य के लिए, इलेक्ट्रॉनिक परिवहन, चुंबकत्व, ऑप्टिकल गतिविधि, और कई अन्य गुणों और उनकी बाहरी प्रभावों के प्रति संवेदनशीलता में क्वांटम यांत्रिकी के अभिव्यक्तियों को समझने में लगे हुए हैं । इन परिघटनाओं के दोहन से, सूचना संसाधन, अभिकलन, सेंसर / डिटेक्टरों, मानव स्वास्थ्य, पर्यावरण का संरक्षण और क्वांटम मैट्रोलोजी के क्षेत्रों के लिए, उन्नत तकनीक को विकसित किया जा सकता है ।
एसआई इकाई " वोल्ट " की क्वांटम घटना पर आधारित प्राप्ति के लिए जोसेफसन वोल्ट और इकाई "ओम" की प्राप्ति के लिए क्वांटम हॉल प्रतिरोध मानक इस विभाग में स्थापित किए गए है ।. इकाई “ मीटर” साकार करने के लिए, हीलियम नीयन लेजर (633nm,जिसकी आवृत्ति को आयोडीन की आवृत्ति के साथ स्थिर किया जाता है) भी स्थापित किया गया है। वर्णक्रमीय दीप्ति के लिए स्रोत आधारित प्राथमिक मानक, ‘चर तापमान कृष्णिका ' भी स्थापित किया गया है। इन मानकों का उन्नयन, रखरखाव और प्रसार इस विभाग में प्रमुख कार्य हैं।
यहाँ इलेक्ट्रॉनिक चुंबकीय और फोटॉनिक गुण समझने के लिए नए पदार्थ विशेष रूप से विशेष सुपर कंडक्टर पतली फिल्मों, नैनो तारों, स्तरित सामग्री की नैनो परतों और नैनो संरचनाओं / नैनो युक्तियों की संरचना की जाती है और नैनो पैमाने पर मापन किए जाते हैं। इस शोध कार्य के लिए स्पंदित लेजर जमाव, केंद्रित आयन बीम / ई बीम लिथोग्राफी, परमाणु बल माइक्रोस्कोप, तीन विमीय ऑप्टिकल प्रोफाइलर, चुंबकीय और भौतिक गुण माप सिस्टम आदि अत्याधुनिक उपकरणों का उपयोग किया जाता है। नए सुपर कंडक्टर खोजने के लिए और सुपर कंडक्टर आधारित (नैनो) पाउडर, पतली फिल्मों / संरचनाओं / उपकरणों हिट्रो (एकल क्रिस्टल और भारी मात्रा) में प्रवाह लाइन गति , पिनिग़ और महत्वपूर्ण विद्युत धारा घनत्व के अध्ययन के लिए मूल अनुसंधान कार्य किया जाता है। इस विभाग में निम्न तापमान और उच्च चुंबकीय क्षेत्र से जुड़े माप सेट अप के विकास करने के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों खंड भी है। इसके अलावा क्वांटम ऑप्टिकल अध्ययन; ट्यूमर का पता लगाने और डीएनए एवं दवा क्रियाओं पता करने के लिए कंपन स्पेक्ट्रोस्कोपी अध्ययन भी किए जा रहे हैं।