强烈相关材料。电子能带是凝聚态物理中一个非常重要（如果不是最重要的话）的模型。利用该模型，可以忽略电子之间的静电相互作用，从而简化计算。电子能带模型在半导体领域取得了巨大的成功，并为信息技术奠定了基础。然而，研究人员发现，一些材料，如Mott绝缘体和高温超导体，不太适合这个模型。这些材料的电子之间有很强的相互作用，这使得人们不可能忽视它们。目前，我们仍然缺乏一个良好的理论模型来解释它们的行为，并预测室温超导体的存在。
中子星中的核物质。中子星是宇宙中最极端的天体，因为它具有极高的密度（相当于原子核）、极强的引力和极强的磁场。然而，人们对中子物质的性质知之甚少。中子通过强核力相互作用。强核力作用于色电荷（这里的颜色只是不同电荷的表示，而不是实际的颜色），就像电磁力作用于电荷一样。然而，不是两个相反的电荷，而是三个不同颜色的电荷。此外，与光子（电磁力的载体粒子）不同，胶子本身携带彩色电荷。这使得强核力高度非线性，并产生许多有趣的现象，如颜色约束和渐近自由。更糟糕的是，因为强核力更强，我们不能在计算中抛弃高阶项，因为这些项不像电磁力那样呈指数衰减。这些特性使得强核力成为自然界中最复杂的力，即使是计算像质子质量这样简单的东西，也需要用世界上最快的超级计算机进行数周的密集计算。希望新发明的引力波探测器能够为这种神秘的物质提供一些线索。
